SDS-PAGE和MALDI-TOF MS技术检测尿蛋白的临床评价及方法探讨

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目的:  1.探讨SDS-PAGE检测尿蛋及评估肾损伤的临床价值,试图发现不同类型肾损伤的特异性蛋白条带;  2.寻找富集和浓缩尿蛋白成分效果较好的样品处理方法,运用MALDI-TOF MS技术检测尿蛋白,试图发现糖尿病、高血压肾损伤的特异性生物标志物。  方法:  1.对单纯糖尿病患者49例,糖尿病合并高血压患者42例,单纯高血压患者48例,其他不同类型的肾病患者57例,以及34例健康对照者的尿液进行SDS-PAGE检测,同时检测尿微量白蛋白(MAU)、血肌酐(SCr)以及尿素氮(BUN),并对数据进行统计学分析;  2.从病例组挑选不同种类SDS-PAGE蛋白条带的样本,分别用:①浓度为100%和90%的丙酮沉淀,随后用不同浓度甲酸加Tris-HCl缓冲体系重溶,最后通过SDS-PAGE和MALDI-TOF MS检测判断富集效果;②7ul、14ul、21ul的磁珠对样本进行处理,随后通过SDS-PAGE和MALDI-TOF MS检测判断磁珠对尿蛋白的吸附效果;③进行HPLC分离,旋干,进行MALDI-TOF MS检测;最后,结合SDS-PAGE和MALDI-TOF MS检测结果对以上三种方法进行综合比较分析。  结果:  1.通过SDS-PAGE检测,根据蛋白质分子量大小将蛋白尿分为生理性蛋白尿组、病理性蛋白尿组以及未检出蛋白组,病理性蛋白尿组包括混合14kD组,混合27kD组,肾小管性蛋白尿,肾小球性蛋白尿;病理性蛋白尿中,单纯糖尿病组以肾小管性蛋白尿居多(约占22.4%),单纯高血压组也以肾小管性蛋白尿为主(约占27.1%),糖尿病合并高血压组以混合14kD组蛋白尿为主(约占31.0%),IgA肾病组以混合14kD组居多(占36.4%),狼疮性肾炎组以混合14kD组为主(占35.7%),原发性肾病综合征(PNS)组以肾小球性蛋白尿为主,占33.3%,健康对照组仅有4例在66kDa处有条带,且条带淡染,其余未检出任何条带;并对各组尿微量白蛋白(MAU),血肌酐(SCr)和尿素氮(BUN)进行统计学分析,混合14kD组与27kD组MAU差异无统计学意义,与其他各组比较差异均有统计学意义;混合14kD组SCr和BUN与其他各组比较,差异均有统计学意义;  2.①SDS-PAGE结果显示,经浓度为90%和100%的丙酮沉淀后的样本,与原始样本相比,检出的蛋白条带数量多,且颜色明显加深;90%和100%丙酮沉淀后的SDS-PAGE图相比,90%检出的蛋白条带颜色较100%的更深;加有甲酸的样本,蛋白条带颜色变浅,甚至数量减少;MALDI-TOF MS检测,90%丙酮处理后的样本较100%,检出的质谱峰,数量多且丰度高;②磁珠处理的样本,7ul上清液SDS-PAGE蛋白条带颜色均较14ul和21ul深,MALDI-TOF MS检出的质谱峰丰度高,而洗脱液和14ul和21ul相比,SDS-PAGE蛋白条带颜色较浅,MALDI-TOF MS检测质谱峰丰度明显很低,而14ul和21ul几乎无差异;③尿蛋白阴性或1+的样本磁珠处理后MALDI-TOF MS检测到的质谱峰丰度较效果丙酮沉淀法低,但尿蛋白2+的样本,磁珠处理后MALDI-TOF MS检测到的质谱峰较丙酮沉淀法数量多,且丰度高;④病例组HPLC分离出较多的峰,且分段收集旋干后MALDI-TOF MS检测出较多的质谱峰,并在病例组中发现质荷比(M/Z)在8770Da、10061Da、14000Da、19000Da附近出现的峰频率较高。  结论:  1.单纯糖尿病、单纯高血压患者早期肾损伤以肾小管损伤为主,糖尿病合并高血压患者、IgA肾病、狼疮性肾炎(LN)患者肾脏损伤均同时累及肾小管和肾小球,原发性肾病综合征(PNS)患者以肾小球损伤为主;SDS-PAGE与SCr、BUN检测结果具有一致性,但比MAU、SCr、BUN能够更早更全面地反映肾损伤程度及部位,对判断糖尿病、高血压以及各种类型的肾损伤具有重要的临床价值。  2.丙酮沉淀法对大分子、白蛋白以及小分子蛋白均具有较好的富集效果,且90%的丙酮沉淀蛋白的效果优于100%;磁珠法对尿液蛋白成分具有吸附作用,但吸附能力有限;高效液相色谱(HPLC)相比丙酮沉淀法和磁珠法能检测出较多的质谱峰,但操作繁琐,费时,对实验室的仪器设备要求较高。综合考虑,丙酮沉淀是相对较好的富集蛋白的方法。
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