Analysis of endogenous peptides released from osteoarthritic cartilage unravels novel pathogenic mar

Posted 2021-03-25 ilifeiscience

文献名：Analysis of endogenous peptides released from osteoarthritic cartilage unravels novel pathogenic markers（分析骨关节炎软骨释放的内源肽从而揭示新致病标记）

期刊名：MCP（molecular and cellular proteomics）

发表时间：（2019年10月）

单位：

1. 拉科鲁尼亚生物医学研究所（INIBIC）
2. 拉科鲁尼亚大学附属综合医院（CHUAC）
3. Grupo de Investigación de Reumatología (GIR)
4. CSIC分子生物学中心

物种：人骨关节炎组织

技术：分泌组学

 

一、 概述：

本研究从骨关节炎患者与健康人关节软骨获取膝，髋关节软骨分泌物，利用鸟枪法肽组学，鉴定到1175种不同的肽，对应于101种蛋白质，作为软骨细胞外基质生理或病理转变的产物。利用靶向多反应监测方法，对样本中标记物进行定量。在骨关节炎软骨损伤区与正常组织相比有8例多肽差异显著（p<0.05）。本研究揭示了与健康组织相比，从膝关节或髋关节骨关节炎软骨中释放的特异性新肽。这证明了骨关节炎特征性致病途径的干预，为生物标记物的开发提供了一组新的候选肽。

二、 研究背景：

骨关节炎（OA）是最常见的关节炎疾病。这种疾病在大多数患者的早期临床上是无症状的。因此，制定早期诊断和准确监测疾病进展的策略是OA（骨关节炎患者）的主要研究目标之一。以往研究主要集中在可溶性介质或其他外部刺激对软骨降解的影响。本研究旨在描述人类关节软骨中存在的新肽分布，并定量比较健康组织和骨关节炎组织的这些分布。这将不仅有助于识别潜在的新肽生物标记物候选，而且有助于理解可能与软骨细胞外基质破坏相关的特异性蛋白酶途径。

三、实验设计：

 

四、研究成果：

1、关节软骨释放的内源肽的分离与鉴定。鉴定出1175种与101种独特蛋白质相对应的不同肽。

2、开发从关节软骨释放的内源肽的靶向定量分析方法。借助SIS肽设计最终MRM方法，以检测和定量显示表现最佳的23种内源肽，9种亲本蛋白在人关节软骨中表达。表2显示了该靶向分析中包含的内源肽列表。

 

3、对62份取自髋关节（n=33）和膝关节（n=29）软骨的分泌液样品进行了验证性研究。发现OA（骨关节炎患者）软骨中有4种内源性肽的释放与健康组织相比差异有显著性p值。其中，来自PRELP (DSNKIETIPN和DLENVPHLR)和来自MGP (NTFISPQQR)的两个肽的释放与OA软骨区无关（图2A）。与对照组相比，OA（骨关节炎患者）的组织损伤区域（wz）中发现这些肽和来自CILP1的肽脱去DTFPLR的趋势相同。与健康软骨相比，所有这些都在OA（骨关节炎患者）组织损伤区域（wz）中增加（图2B）。肽dsnkietipn（PRELP）在组织未损伤区域（uz）中的释放与正常软骨以及两个OA（骨关节炎患者）软骨区之间存在差异。

 

4、膝、髋关节软骨内源性肽的差异释放。在髋关节和膝关节样本中分别检测肽释放的差异。在髋关节样本中，与OA（骨关节炎患者）组织相比，健康软骨条件培养基中，来自CLUS的两个肽增加：ASHTSDSDVPSGVTEVV和GEDQYYLRVTTV。当病变软骨中的不同区域结合在一起时，这两个肽从组织损伤区域（wz）的释放显著降低。来自CLUS的另一个肽ASHTSDSDVPSGVTEV和来自COMP的肽AEPGIQLKAV也是如此。在膝关节样本中，来自PRELP的两种内源性肽在OA（骨关节炎患者）组织的条件培养基中显著增加：DSNKIETIPN和DLENVPHLR。分别考虑到OA（骨关节炎患者）组织的两个区域，这两个肽显示了组织损伤区域（wz）的增强释放。肽DSNKIETIPN表现出最显著的差异，这也可以在OA（骨关节炎患者）组织的未损伤区域（uz）样本中检测到。CILP1的脱肽FPLR也显示出类似的趋势。

 

 

 

5、多肽作为关节软骨降解生物标志物的价值。肽DSNKIETIPN是区分健康组织与OA（骨关节炎患者）组织的最佳候选。仅考虑膝关节，该肽的AUC增加到0.834。另一方面，当仅分析髋关节时，来自CLUS的两个肽（ASHTSDSDVPSGVTEVV和GEDQYYLRVTTV）显示出显著的AUCs。

五、文章亮点（结论讨论）：

1. 通过肽组学分析，发现和验证与骨关节炎中人类关节软骨降解相关的新型新肽。 不仅获得该组织的详细的新肽组学特征，而且能够鉴定和验证在致病过程中释放的八种差异内源肽。
2. 来自Prolargin的DSNKIETIPN肽显示出作为OA软骨生物标志物的最佳指标。

阅读人：李琼