高性能蛋白质组学研究揭示了无虹膜症患者泪液异常背后的免疫系统、上皮组织及血管功能障碍机制

摘要

背景

先天性无虹膜是一种罕见的疾病，表现为全眼畸形，严重程度不一，常伴有进行性角膜病变。本研究的目的是表征PAX6相关先天性无虹膜成年患者的泪膜蛋白质组，并识别与无虹膜相关角膜病变（AAK）相关的失调通路。

方法

从4名基因确诊的患者和4名年龄和性别匹配的健康志愿者处使用Schirmer试纸收集眼泪。使用单锅固相增强（SP3）协议制备的肽段通过数据独立的nanoLC-MS/MS进行分析。在DIA数据处理过程中，假发现率（FDR）<1%的蛋白质被鉴定出来。通过调整后的p值<0.05来评估对照组和患者样本之间的差异表达。|log₂倍数变化|≥1的蛋白质被认为是显著表达的。功能富集通过Enrichr（基因本体、反应组、JensenExp、Orphanet、TissueExp）进行评估。

结果

共检测到3,162种蛋白质；其中2,633种在至少一个组的每个样本中都具有有效的强度，并被保留用于统计测试。有73种（2.8%）蛋白质表达存在差异：33种在无虹膜患者的泪液中表达上调，40种表达下调。下调的蛋白质聚集在脂质稳态、上皮连接完整性和伤口愈合模块中，包括泪液蛋白、分泌球蛋白和细胞骨架适配器，表明表面脆弱且修复能力差。上调的蛋白质以中性粒细胞效应因子（CD177约上调50倍）为主，反映出先天免疫反应增强和上皮成熟异常。抗血管生成过程在表达下调和上调的蛋白质集合中都显著过表达。

结论

我们的工作流程具有很高的灵敏度，捕获了3,000多种泪液蛋白质，从而证明了我们蛋白质组学方法的稳健性。无虹膜患者的泪膜反映了包括免疫、脂质和上皮稳态以及血管重塑在内的多种过程的失调。我们的方法揭示了对开发针对性治疗策略至关重要的新生物标志物。

试验注册

ClinicalTrials.gov，NCT05562115。注册时间为2022年9月29日。