文献精读| 准妈妈孕期饮酒危害大，蛋白质组学分析揭示其机制原因

景杰生物/报道 

编者按：胎儿酒精综合症（Fetal alcohol syndrome，FAS），是母亲在妊娠期间酗酒对胎儿所造成的永久出生缺陷。

最新的调查数据显示，在全球范围内，FAS是一种普遍存在的酒精相关的发育障碍。每1000名婴儿中有近八名患有胎儿酒精谱系障碍（FASD），比以前估计的更为常见。

大量研究表明，怀孕期间饮酒，将会对胎儿健康产生不良影响表现在智力限制、生长减缓、认知功能障碍和行为障碍等。

怀孕期间饮酒可能造成胎儿发育障碍

FAS通常与女性怀孕期间过量酗酒有关。但是，在很多情况下，女性在孕期只有少量喝酒就能导致胎儿患上FASD。

对发育中胎儿酒精分子靶点的了解有限，是制定有效的药物干预措施以防止孕妇饮酒后胎儿损伤的主要障碍之一。

近日，田纳西州大学健康科学中心的研究团队，分析比较了酒精暴露的狒狒胎儿大脑动脉蛋白组。研究成果近日发表在蛋白质组学专业期刊Mol Cell Proteomics上。

研究表明孕期饮酒的胎儿有238种蛋白质发生显著差异表达，代谢活性蛋白组可能是酒精靶向的主要类群。

胎儿酒精综合症的主要影响是永久的对中枢神经系统破坏。研究者分析比较了酒精暴露的狒狒胎儿大脑动脉蛋白组，共鉴定蛋白组6161个，定量蛋白组5943个。

PANTHER分析共获得了846个基因片段和906个与蛋白列表相对应的类片段。按种类划分，最丰富的蛋白是核酸结合蛋白(178个基因)，其次是酶调节蛋白(99个基因)和水解酶(99个基因)。

 图1：蛋白质分类分析

研究者进一步对所有样本中都有的4953种蛋白质表达丰度进行了分析，研究发现酒精暴露导致的差异表达蛋白中，最丰富的蛋白质是转移酶基因和核酸结合蛋白基因,紧随其后的是酶的调节器,细胞骨架蛋白,水解酶和氧化还原酶(图2)。

图2：差异表达蛋白分类分析

网络分析显示，差异表达蛋白包含多个大的网络(图3)，其中最大的一个包含58个基因，代表细胞过程和细胞骨架(图3，淡红色阴影区域)。紧随其后的是由催化活性和代谢过程呈现的另一个网络(38个基因)。整合素信号通路(细胞外/基质定位)和泛素蛋白酶体通路构建了8-16个基因的小网络。

 图3：差异表达蛋白的蛋白质互作网络

进一步研究人员通过差异表达蛋白的富集分析揭示了其参与相关的生物过程(图4)。主要存在细胞外基质(层粘连蛋白复合体),也发生在细胞和细胞器中,如线粒体(图5)。

图4：差异表达蛋白参与相关的生物过程和细胞成分

研究进一步揭示了其分子功能和通路表征，指出代谢途径是差异表达蛋白组的主要组成部分(图6)。

图6：饮酒暴露的分子功能和通路表征

参考文献：

Bisen S, et al., 2019, Proteomic Analysis of Baboon Cerebral Artery Reveals Potential Pathways of Damage by Prenatal Alcohol Exposure. Mol Cell Proteomics.

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