
有一天,患者在接受癌症、心髒病或糖尿病檢測時,可能會在杯子裡吐口水,而不是準備好接受針刺。根據最近發表在《蛋白質組研究雜誌》上的一篇文章,朝著這個方向邁出的重要一步是對“完整”唾液蛋白質組進行編目,這是一組人類導管唾液中的蛋白質,由三個研究小組組成的財團確定。用唾液檢測代替抽血,既可以診斷疾病,也可以跟踪治療效果,創傷小,成本高。
唾液蛋白質組學和診斷是全國范圍內創建每種人類蛋白質和每種蛋白質相互作用的第一張地圖的一部分,因為它們有助於健康和疾病,並且它們充當疾病狀態的標誌物。按照基因編碼的指令,蛋白質“機器”組成人體器官並調節其細胞過程。全面定義準確的蛋白質通路有助於開發早期診斷測試和精確的藥物設計。
在當前的研究中,研究人員試圖確定主要唾液腺(腮腺、下頜下腺(SM)和舌下腺(SL))分泌的“完整”蛋白質組。最近,繪製血液(血漿)和淚液蛋白質組圖譜的平行努力,可以比較蛋白質和潛在疾病標誌物在不同體液中的常見或獨特之處。
“過去的研究表明,唾液蛋白可以治愈口腔、放大聲音、發展味蕾並殺死細菌和病毒,”口腔中心主任、博士、博士詹姆斯·梅爾文說羅切斯特大學醫學中心的生物學,以及該論文的作者。 “我們的工作以及我們合作夥伴的工作表明,唾液蛋白可能代表了追踪全身疾病的新工具--在唾液中監測的工具可能比在血液中更容易監測,”梅爾文說,他在伊士曼牙科中心與 Mark Sullivan 博士的研究實驗室合作。D., 和 Fred K. Hagen, Ph. D.
國家牙科和顱面研究所(NIDCR)是美國國立衛生研究院的一部分,資助了當前的研究。唾液蛋白質組研究代表了斯克里普斯研究所 (John R. Yates III)、羅切斯特大學、南加州大學 (Paul Denny)、加州大學舊金山分校 (Susan J. Fisher) 的研究團隊的聯合努力和加州大學洛杉磯分校 (David T. Wong, Joseph A. Loo).
不是你父母的口水
為了描述當前研究的結果,重要的是要注意唾液的定義正在演變。唾液曾經指代口腔液中的一切,包括:細菌廢物、從黏膜脫落的死細胞和從牙齦縫隙中滲出的物質。然而,在今天的研究人員中,唾液這個詞越來越多地被保留為唾液腺分泌物(導管唾液)。新定義意義重大,因為新興理論認為導管唾液中的蛋白質混合物與血液中的蛋白質混合物密切相關,這使得唾液成為血液的潛在診斷替代品。
為了構建一個可信的唾液蛋白質列表,團隊使用競爭技術來捕獲列表中最多的候選蛋白質,並為使用不同方法找到的蛋白質提供額外的可信度。每個團隊對從患者身上收集的唾液進行某種形式的質譜分析,根據質量和電荷的測量確定蛋白質的身份。唾液是從幾個種族和兩性的 23 名成年人身上收集的。研究人員表示,雖然規模很小,但研究對象集足夠大,可以作為近期比較健康人和患有重大疾病的人的基線列表。
使用質譜技術,五個機構的三個團隊在腮腺和下頜下/舌下唾液中鑑定出 1、166 種蛋白質。結果表明,在血液蛋白質組中也發現了超過三分之一的唾液蛋白。這些蛋白質與已知蛋白質途徑和其他蛋白質組的比較提供了對核心蛋白質功能的第一印象。此外,發現一些唾液蛋白與阿爾茨海默病、亨廷頓病和帕金森病中已知作用的蛋白質相匹配。乳腺癌、結腸直腸癌和胰腺癌;和 I 型和 II 型糖尿病。研究人員表示,具體而言,大多數蛋白質被發現是信號通路的一部分,這是人體對全系統疾病的反應(並因此診斷)的核心。
確定唾液蛋白質組只是實現基於唾液診斷和治療的第一步。這些發現提供了已經被納入微陣列技術的關鍵蛋白質信息,微陣列技術是一種可以在疾病進展過程中確定多種蛋白質水平的高速測試。 NIH 資助的生物工程納米技術計劃正在進行相關工作,以設計生物芯片,即裝有唾液蛋白鏈的納米級計算機芯片。芯片上的蛋白質探針與唾液樣本中的蛋白質發生反應,比如來自口腔癌患者的口腔,並告知計算機存在哪些蛋白質。
“我們相信這些項目將通過在早期階段治療疾病來顯著加速診斷和改善預後,”口腔生物學中心牙科研究助理教授 Mireya González Begné 說。醫療中心。 “研究人員已經表明,唾液蛋白可用於檢測口腔癌和 HIV 感染。我們認為這個列表很快就會擴大到包括癌症和心髒病等主要死亡原因,如果及早發現,這些疾病更有可能是治療成功。”