原創(chuàng) 飛飛 賽默飛色譜與質(zhì)譜中國

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生物標(biāo)志物是與機體生理及病理狀態(tài)相關(guān)的可監(jiān)測到變化的生化指標(biāo)，蛋白質(zhì)組學(xué)是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中生物標(biāo)志物研究至關(guān)重要的一環(huán)，其最終目的也是為了指導(dǎo)臨床，服務(wù)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)。尿液可以被連續(xù)、大量、重復(fù)收集并便捷、穩(wěn)定地保存，且組分相對簡單，易于分析，是理想的標(biāo)志物研究樣本。

我們邀請了20余年來一直從事尿液蛋白質(zhì)組學(xué)研究、北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的高友鶴教授，他分享了課題組應(yīng)用尿液蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)進行的相關(guān)研究及重要成果、尿蛋白質(zhì)組面臨的機遇與挑戰(zhàn)。

北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 高友鶴教授

尿液生物標(biāo)志物 實現(xiàn)更早診斷

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尿液可以更早期、更敏感地發(fā)現(xiàn)生理病理的線索。近年來，高友鶴教授團隊不斷拓展尿蛋白質(zhì)組在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用邊界，從最開始的大器官、彌漫的病變，到更小的、更不容易被發(fā)現(xiàn)的疾病研究。甚至一些需要越過很多屏障的生理病理研究，如血腦屏障、胎盤屏障等。結(jié)果都很令人興奮。甚至正常人的生理變化都能反映出來，比如說有沒有運動，有沒有打疫苗等等。假如疾病發(fā)現(xiàn)得早，醫(yī)學(xué)工作者就有更多的機會能夠阻止疾病的發(fā)展，或者讓病程發(fā)展減慢，或者減少并發(fā)癥等。在醫(yī)學(xué)上，早期診斷至關(guān)重要，甚至比治療更重要。

尿液樣本保存新方法

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尿液組成簡單，細(xì)胞較少，尿里蛋白足夠多而且都是水溶性的。因此從技術(shù)上來說，尿液檢測比血液檢測更簡單。尿液研究的難點在于樣本保存。高友鶴教授指出，尿液里占大量體積的其實是無效的水分，所以只需去除水分，富集包含信息量的“干貨"即可。

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團隊使用特殊的膜來吸附有效成分，濾除水分并吹干膜，再用真空袋密封。這種保存方法隔絕了氧氣和水分，可使尿液樣本保存得更好，成本更低。這項規(guī)范化的尿液樣本方法為尿液標(biāo)志物的研究奠定了基礎(chǔ)。

尿液蛋白質(zhì)與中藥整體化研究

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高友鶴教授團隊也開展了中藥的相關(guān)研究，以往大多數(shù)中藥研究思路都是將單個中藥材分離純化，再尋找其中的有效成分，然后再開展藥效研究。這種研究方式對中醫(yī)的一些理論可能受到影響，無法反映中藥成分之間的協(xié)同作用和互相抵消作用。利用尿液蛋白質(zhì)組，可開展研究中藥的整體研究效果。團隊最近開展了相關(guān)探索，用中成藥飼喂動物后，觀察其尿液蛋白質(zhì)組的整體變化。這是一個很好的整體化研究中藥的方式。

與賽默飛的不解之緣

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超高分辨液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀是尿液蛋白質(zhì)組學(xué)研究的主要分析平臺。高友鶴教授說：

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我從美國回來的時候了解到，賽默飛的質(zhì)譜儀更適合做蛋白質(zhì)組，所以我們開始嘗試買了最早的版本LCQ。從那時起，我們實驗室從最早的LCQ、LTQ、到現(xiàn)在的Orbitrap Fusion Lumos三合一質(zhì)譜，基本上都是用的賽默飛的系列質(zhì)譜儀。

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賽默飛質(zhì)譜儀

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質(zhì)譜儀是一類高端的精密分析儀器，因此很多單位都有專人負(fù)責(zé)，而我們實驗室至今從未有過專人負(fù)責(zé)。

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高友鶴教授表示，

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這意味著儀器的大部分使用者是我們的研究生，并沒有專門的儀器維護經(jīng)驗。在這種情況下，賽默飛的質(zhì)譜儀能夠陪伴我們到現(xiàn)在還能持續(xù)工作，這說明賽默飛的儀器非常皮實穩(wěn)定。

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希望未來的質(zhì)譜儀器能更好用，像傻瓜相機一樣簡單易用，最理想的是，儀器公司能夠做更多的配套設(shè)備，比如在臨床檢測中，尿液能通過自動化處理得出蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)，把分析出的臨床相關(guān)信息反饋給醫(yī)生，描述出病人的病理及生理學(xué)狀態(tài)。

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尿液檢測應(yīng)得到更多重視

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從疾病到健康的轉(zhuǎn)變，實際上就是從相對晚期到相對早期的轉(zhuǎn)變。在這個轉(zhuǎn)變的過程中，尿液能起到的作用，超過了其他的體液，應(yīng)該受到更多的重視。希望現(xiàn)階段的研究能夠更多更快地應(yīng)用到臨床領(lǐng)域，造福人類。同時，希望能夠產(chǎn)學(xué)研多方合作，實現(xiàn)低成本、自動化等滿足臨床的分析需求的標(biāo)準(zhǔn)流程。

 人物簡介 

1990年，高友鶴獲中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)博士（MD），后赴美獲美國康涅狄格大學(xué)生物醫(yī)學(xué)博士，并在美國哈佛醫(yī)學(xué)院工作；2001年起獲聘中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院特聘教授，任基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所病理生理學(xué)系教授。2014年12月獲聘北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授。曾獲全國優(yōu)秀博士論文指導(dǎo)教師，國家杰出青年基金，新世紀(jì)百千萬人才國家級人選?，F(xiàn)任《Urine》雜志創(chuàng)始主編，中國生化分子生物學(xué)會蛋白質(zhì)組學(xué)分會理事等。

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