【3.21唐氏综合征日】不让任何一个人掉队，蛋白质组学揭示唐氏发病机制

景杰学术/3.21特刊

唐氏综合征，又称“21—三体综合征”，是最常见的严重出生缺陷病之一。正常人拥有23对染色体（46条），而唐氏综合征患者却额外多了一条21号染色体，引发这一变化的原因尚不明确。

这类患儿被称为“唐宝宝”，主要症状包括智力障碍、面部扁平、耳位低、眼距宽、通贯掌、颈部皮肤厚、肢体畸形等。在发育成长的过程中，他们可能还患有其他并发症，包括听力缺陷、先天性心脏病、白血病等。

2011年，联合国大会正式将3月21日命名为“世界唐氏综合征日”，意在寓意唐氏患者所具有的独特性21号染色体三体。

今年世界唐氏综合症日的主题是“不让任何一个人掉队”。它有一个很美好的愿景，即让所有患有唐氏综合症的人都必须有机会过上充实的生活，在社会的各个方面与他人完全平等地生活。

唐氏综合征的发生率约为1/700~1/1000，我国目前现有超百万的“唐宝宝”。遗憾的是，目前尚无治疗的药物，只能通过早期干预以引导教育学习生活自理技巧。因此更清晰地了解唐氏综合征的发病机制和分子过程，对于其临床治疗至关重要。

为了深入揭示唐氏综合征的发病机理，瑞士苏黎世联邦理工大学的科学家团队运用蛋白质组学技术，对22例“唐氏综合征”患者进行全谱蛋白表达水平定量，揭示了受21三体调控影响的蛋白网络。

相关研究成果以Systematic proteome and proteostasis profiling in human Trisomy 21 fibroblast cells 为题发表在国际专业学术期刊Nature Communications上（点击“阅读原文”可阅读完整文章）。华人科学家刘延盛博士为本文的第一作者，Andreas Beyer, Stylianos E. Antonarakis，Ruedi Aebersold为本文的并列通讯作者。

研究者分别对11例来自“唐氏综合征”患者以及年龄性别对应的11例正常个体的皮肤纤维母细胞进行蛋白质组学全谱分析；随后以来源于一对同卵双生双胞胎个体的成纤维细胞作为研究对象，该同卵双生双胞胎具有相同的遗传背景，但一人患有“唐氏综合征”，而另外一人健康，分析二者之间的蛋白差异。

图1 蛋白质组学实验流程

研究一共鉴定到4056种蛋白，比较病患与健康个体的蛋白表达水平，研究者发现“唐氏综合征”个体蛋白水平发生了广泛的改变，且表现出与mRNA水平的趋势存在明显差异，说明存在着广泛的翻译后调控模式影响二者蛋白水平（图2）。

图2 “唐氏综合征”个体与健康个体蛋白与mRNA水平差异

研究还进一步揭示了受21三体调控影响的蛋白网络，受影响蛋白质参与的功能主要有：糖酵解、戊糖磷酸途径等（图3）。综上所述，该研究对22例“唐氏综合征”患者进行全谱蛋白表达水平定量，揭示了21三体调控影响的蛋白网络，为临床治疗和药物研发指明了方向。研究也体现出蛋白质组学技术在揭示分析疾病发病机制的强大作用。