距離端午假期還有兩天，首先預(yù)祝大家端午安康！

端午節(jié)的習(xí)俗包含包粽子、賽龍舟等，這些習(xí)俗的背后蘊含著深厚的文化意義。而我們今天要剝開的，是一顆科學(xué)與文化交融的“糖基化粽子”——響應(yīng)國家自然科學(xué)基金委“破譯生命的糖質(zhì)密碼”的號召，通過三篇血液糖基化蛋白質(zhì)組研究，剝開蛋白質(zhì)糖基化在血液場景中的“千層套路”。

被糖基化修飾的蛋白質(zhì)多數(shù)沿分泌途徑產(chǎn)生，成熟后定位到細(xì)胞表面或分泌到細(xì)胞外，因此糖基化是血液中豐度最高的翻譯后修飾形式。這些糖蛋白無需組織活檢，在易獲得的臨床血液樣本中便能被檢測到，是生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)的沃土。

血液中的糖蛋白能夠指導(dǎo)疾病的鑒別診斷、預(yù)后和療效評估。多數(shù)FDA批準(zhǔn)的癌癥蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物，如肝癌診斷金標(biāo)準(zhǔn)甲胎蛋白（AFP）、前列腺癌診斷金標(biāo)準(zhǔn)前列腺特異性抗原（PSA）等，其特定糖基化形式都顯示出更高的診斷性能。

常見糖蛋白腫瘤標(biāo)志物^[1]

那么，該如何在血液場景中研究蛋白質(zhì)糖基化呢？

STEP 1：打開冰箱——闡明疾病/遺傳變異圖譜

隨著糖基化蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的成熟，描繪生理病理情況下的糖蛋白圖譜成為了可能。關(guān)注蛋白質(zhì)糖基化修飾變化，能夠從新的視角描繪疾病特征，為疾病機(jī)制研究打下良好基礎(chǔ)。

文章標(biāo)題：In-Depth Mass Spectrometry Analysis Reveals the Plasma Proteomic and N-Glycoproteomic Impact of an Amish-Enriched Cardioprotective Variant in B4GALT1.^[2]

發(fā)表期刊：Molecular & Cellular Proteomics

影響因子：7.0

發(fā)表時間：2023年6月

發(fā)表單位：美國Regeneron制藥公司

研究背景

自1993年以來，馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員一直在研究阿米什人群中心臟代謝健康的遺傳決定因素。β-1,4-半乳糖轉(zhuǎn)移酶1（B4GALT1）通過催化末端半乳糖的加入在高爾基體中合成聚糖中起主要作用。阿米什人群B4GALT1功能區(qū)域錯義變異Asn352Ser（N352S）降低了血液中LDL-膽固醇水平以及載脂蛋白、纖維蛋白原和IgG的蛋白水平。

研究策略

研究結(jié)果：

B4GALT1 N352S人群血漿蛋白質(zhì)組變化不大，蛋白質(zhì)不完全半乳糖基化增加；差異糖蛋白富集參與脂質(zhì)代謝、凝血和免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)。

STEP 2：把大象放進(jìn)冰箱——發(fā)現(xiàn)疾病診斷標(biāo)志物

通過比較疾病與健康樣本、不同疾病類型樣本、不同疾病進(jìn)程樣本，糖基化蛋白質(zhì)組能夠在疾病診斷尤其是疾病早診中發(fā)揮重要作用，成為患者早發(fā)現(xiàn)早治療的福音。

文章題目：Detection of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma-Associated Proteins in Serum. ^[3]

發(fā)表期刊：Molecular & Cellular Proteomics

影響因子：7.0

發(fā)表時間：2023年11月

發(fā)表單位：約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院

研究背景

胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）是最致命的癌癥之一，由于早期診斷的方法有限，通常在晚期才被發(fā)現(xiàn)，患者預(yù)后極差。

研究策略

研究結(jié)果：

提供血清胰腺導(dǎo)管腺癌候選診斷標(biāo)志物清單；胰腺導(dǎo)管腺癌中特異性上調(diào)的糖蛋白與細(xì)胞粘附、中性粒細(xì)胞富集和炎癥反應(yīng)有關(guān)，可能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移。

STEP 3：關(guān)上冰箱——關(guān)注疾病治療

通過機(jī)器學(xué)習(xí)方法在大隊列中通過發(fā)現(xiàn)集發(fā)現(xiàn)疾病診療標(biāo)志物，并通過驗證集進(jìn)行驗證，能讓標(biāo)志物的可信度更上一層樓。同時，臨床信息的納入也能使研究更具有臨床指導(dǎo)意義。

文章題目：Plasma N-Glycan Signatures Are Associated With Features of Inflammatory Bowel Diseases. ^[4]

發(fā)表期刊：Gastroenterology

影響因子：29.4

發(fā)表時間：2018年8月

發(fā)表單位：荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心

研究背景

炎癥性腸?。↖BD）包括克羅恩?。–D）和潰瘍性結(jié)腸炎（UC），是一類影響消化道的慢性炎癥性疾病。IBD的確切病因尚不明確，通常涉及遺傳因素、環(huán)境風(fēng)險因素以及粘膜免疫系統(tǒng)的失調(diào)。目前IBD的診斷方法并不直觀，現(xiàn)有的標(biāo)志物在區(qū)分炎癥與功能性癥狀方面既不敏感也不特異，迫切需要開發(fā)新的非侵入性預(yù)后檢測工具。

研究策略

研究結(jié)果

炎癥性腸病患者血漿高分子聚糖豐度更高，雜化和高甘露糖結(jié)構(gòu)的聚糖豐度降低，巖藻糖化、半乳糖基化增加，唾液酸化降低；高平分型聚糖、低半乳糖基化和高唾液基化可區(qū)分克羅恩病與潰瘍性結(jié)腸炎；糖基化模式與疾病的位置和進(jìn)展、藥效和手術(shù)預(yù)后有關(guān)。

血液糖基化蛋白質(zhì)組研究思路

青蓮百奧依托高分辨率和高靈敏度的質(zhì)譜儀，基于自建的國內(nèi)最全可釋放糖型數(shù)據(jù)庫，支持多類型樣本的完整N-糖肽、完整O-糖肽及O-GlcNAc糖基化分析，并提供詳實的生物信息學(xué)分析報告，助力科研工作的開展與成果轉(zhuǎn)化。讓我們一起剝開這顆甜蜜的糖基化粽子，不僅享受節(jié)日的快樂，也探索科學(xué)的魅力。

再次預(yù)祝大家端午安康，愿科學(xué)與文化的光芒照亮我們前行的道路。

參考文章

[1] He K, Baniasad M, Kwon H, et al. Decoding the glycoproteome: a new frontier for biomarker discovery in cancer [J]. Journal of Hematology & Oncology, 2024, 17(1).

[2] Zhao Y, Nayak S, Raidas S, et al. In-Depth Mass Spectrometry Analysis Reveals the Plasma Proteomic and N-Glycoproteomic Impact of an Amish-Enriched Cardioprotective Variant in B4GALT1 [J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2023, 22(8).

[3] Lih T M, Cao L, Minoo P, et al. Detection of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma-Associated Proteins in Serum [J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2024, 23(1).

[4] Clerc F, Novokmet M, Dotz V, et al. Plasma N-Glycan Signatures Are Associated With Features of Inflammatory Bowel Diseases [J]. Gastroenterology, 2018, 155(3): 829-43.