应用蛋白质学和计算方法来识别爆炸相关的创伤后的新目标

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 蛋白质组学是指蛋白质组学.
• 系统生物学 系统生物学

背景情况:

• 创伤性脑损伤 (TBI),特别是退伍军人的爆炸性TBI (bTBI),可以导致长期的神经问题,如创伤后 (PTE).
• 在重复的bTBI (rbTBI) 之后,慢性PTE背后的分子机制仍然不太清楚.
• 了解这些机制对于开发对受bTBI影响的退伍军人有效治疗至关重要.

研究的目的:

• 通过使用无偏见的方法来研究在rbTBI后与PTE相关的蛋白质变化.
• 为了确定患者大脑中受损的特定蛋白质通路.
• 发现TBI和PTE的新生物标志物.

主要方法:

• 使用一次重复爆炸TBI (rbTBI) 的小鼠模型.
• 进行长期视频脑电图 (EEG) 监测以检测.
• 采用无偏的蛋白质组学来分析 (PTE+),非 (PTE-),和假对照组的皮质和海马组织.
• 进行了计算代谢建模和数据挖掘,用于生物标记物识别.

主要成果:

• 与虚假对照相比,在PTE+和PTE-小鼠的皮质和海马体中确定了数百种差异表达的蛋白质.
• 在PTE+组中发现了与线粒体功能,翻译后修改和运输相关的破坏性途径.
• 计算建模预测了线粒体质子和组织中的电子运输链失调.
• 确定了几种TBI和的新型和验证的生物标志物,其中一些已经被临床药物准.

结论:

• rbTBI会诱导显著的蛋白质组变化,这些变化有助于慢性PTE的发展.
• 线粒体功能障碍和特定蛋白质通路的破坏是推动PTE在rbTBI后的关键机制.
• 已确定的生物标志物和药物标为未来PTE治疗干预提供了有希望的途径.