肝脏不同细胞类型蛋白质组生物特性研究

肝脏是人体内最大的腺体，其主要功能包括物质代谢、防御、激素系统稳态、血液存储和pH调节、造血、免疫调节和器官结构形成和维持。正常肝脏中，不同类型的肝脏细胞既相互独立，又互相协同执行着肝脏完整的生物学功能。蛋白质组学研究的新方向是以细胞为单元的研究，肝脏蛋白质表达谱构建计划的目标之一，是构建肝脏不同细胞类型的蛋白质表达谱。本课题计划分离肝脏组织中肝实质细胞、肝窦内皮细胞、肝枯否氏细胞及肝星形细胞四种主要的细胞类型，并利用iTRAQ技术标记这些细胞来源的蛋白质组学样品，同时大规模鉴定和定量比较这些蛋白质，鉴定这些不同细胞类型特异性的蛋白质分子和信号途径，揭示肝脏特异功能的细胞和蛋白质组学基础。

实质性器官通常由多种类型的细胞组成，一般定义为实质细胞(PC)和非实质细胞(NPC)。到目前为止，器官的细胞组成特性都还不清楚。蛋白质组学有助于解析某一器官不同细胞类型分子特性，这将极大地扩展我们对器官形成及其细胞组成的认识。因此，我们构建了一个细胞水平的肝脏蛋白质图谱，在每种细胞类型中均鉴定到6000-8000个基因产物(GPs)，共10075个GPs。该数据集揭示了肝脏细胞组成的特性：(1)肝实质细胞（实质细胞类型）表达最少的、同质性最高，但最独特的蛋白质组模式，执行最基本的肝功能；(2) PC和NPC之间的劳动分工遵循“PC劳作，NPC触发”的模式；(3)NPC和PC之间的相互交流维持PC的表型。这项研究提供了细胞水平的肝脏蛋白质组数据集，并作为一种研究模型在分子水平解析细胞类型的组成和器官的特征。在本课题中，我们全面阐述了肝脏中各种类型细胞分工、协同、调控机制，进而揭示多细胞类型器官构成规律。