高原习服血清糖链及糖蛋白标志物的筛选及其应用

Previous studies in high altitude acclimatization mostly concentrated in plateau migration population and the plateau resident population of physiological function, Genomics Transcriptional genomics, Proteomics. (Our early study found the existence of significant differences in high altitude acclimatization serum protein groups). Recent studies have found that the changes of the modification of sugar or glycoprotein were involved in the cellular response to hypoxia. Therefore, it reveals some changes in serum Glycomics and glycoprotein proteomic in high altitude acclimatization. This result will provide new theoretical basis for high altitude acclimatization mechanism.This study intends to acquire 200 serum samples from each group that include plateau population migration to the plains, early migration and acclimatization phase. According to Lewis score, these serum samples are divided into two kinds: acclimatization and acute mountain sickness. Detect serum specific expression of sugar chain by using lectin microarray; build acclimatization serum sugar group diagnosis model; apply lectin embellish bead separation between sugar sugar-modified protein; subject mass spectrometry analysis and construct a molecular network of acclimatization serum group of related studies. These lay the foundation for high altitude acclimatization mechanism and quantitative biomarker screening and application.This study will provide theoretical support for the improvement of the living quality of people who are new to high altitude and their ability to work, and reduce the incidence of high altitude sickness, and has a far-reaching political, economic and military value.

高原习服以往的研究多集中在高原迁移人群与高原世居人群生理机能、基因组学、转录组学、以及蛋白质组学（本课题组前期研究发现高原习服血清蛋白组存在显著差异）。近年研究发现，糖或糖蛋白修饰改变参与了机体细胞低氧反应，因此，揭示习服过程中血清糖组学与糖蛋白组学的变化，将为高原习服机制提供新的理论依据。本研究拟采集高原迁移人群的平原、迁移早期以及习服期血清各200例，根据路易斯评分将其分为习服组与急性高原病组，应用凝集素芯片检测其血清特异表达糖链，建立习服血清糖组学诊断模型；应用凝集素修饰磁珠分离差异糖的糖修饰蛋白，并进行质谱分析，构建高原习服相关的血清糖蛋白组学的分子网络，为高原习服机制以及量化生物标记物筛查及应用奠定基础。本研究将为平原人进驻高原后生活质量和劳动能力的提高、高原病发生率的减少等提供理论支持，并有着深远的政治、经济以及军事价值。

由平原向高原迁移的最大问题就是对高原低氧环境的适应。近年研究发现，糖或糖蛋白修饰改变参与了机体细胞低氧反应。多项研究表明，随所处环境变化而改变的蛋白质糖基化可对多种疾病的发生发展起到预测作用。然而，与高原习服相关的蛋白质糖基化改变尚未见报道。以往的研究多是通过比较高原土著人群以及平原人群基因组以及生理的差异。因时间延长会导致组织器官发生代偿,而导致致急性高原习服变化难以区分。故而本研究选用同一批次在平原（去高原前一周），在高原（达到高原后一周）及返回平原（返回平原后一周）的藏、汉族学生血清作为实验材料。利用凝集素芯片筛选高原习服相关的糖蛋白，用点制于环氧化玻片上的24种凝集素（其中包括3个阴性质控及1个位置标记）检测藏、汉族人群在不同地点的6组混合血清样本，并用未配对的T检验对实验结果进行差异性分析，为高原习服的糖组学研究提供理论依据。研究结果显示：1.与高原习服相关的糖蛋白修饰凝集素改变，可能的潜在标志物是：Jacalin、DBA及SNA。2.与高原脱习服相关的糖蛋白修饰凝集素改变，可能的潜在标志物是：STA、SNA及PHAE。3.由藏汉族不同导致糖蛋白表达差异的糖蛋白修饰凝集素改变，可能的潜在标志物是：DBA。4.与高原脱习服相关的 O 糖蛋白修饰凝集素改变，可能的潜在标志物是：STA, SNA。通过本项目的研究为高原迁移人群的筛选提供了新的指标，并为高原习服的分子机制提供了新的理论依据。