基于DIA蛋白质组学的马乳动态分析揭示初乳特异性特征及阶段特异性泌乳图谱

《Food Chemistry》：Dynamic DIA proteomics of mare's milk reveals distinct colostrum signatures and stage-specific lactation profiles

本研究采用数据非依赖采集（DIA）蛋白质组学技术，系统解析了马乳在整个泌乳期（1-120天）的蛋白质动态变化。研究发现初乳（D1）具有独特的蛋白质谱，富含与快速供能、神经发育和免疫防御相关的关键蛋白（如IgG、AGPAT1等）；而成熟乳则富集于维持营养代谢和细胞稳态的蛋白。值得注意的是，乳铁蛋白（lactoferrin）和溶菌酶（lysozyme）等关键功能蛋白的浓度随泌乳进程逐步升高。该研究不仅细化了马初乳的定义，更为理解乳汁蛋白的阶段特异性功能及马乳在营养健康领域的应用提供了重要依据。

　　

材料

奶样采集自6匹健康状况良好、年龄和胎次相近的伊犁母马，这些母马均来自中国新疆伊犁昭苏县喀拉苏镇的同一牧民家庭。所有母马在同一围栏内的天然牧场自由放牧，未额外补充饲料。从中随机选取3匹母马的样本进行DIA蛋白质组学分析，另随机选取3匹母马的样本进行PRM靶向蛋白质组学分析。

总蛋白分析

利用DIA技术，对不同泌乳阶段（D1、D3、D7、D10、D30、D70和D120）的马乳进行了非靶向蛋白质组学研究，共鉴定到903种蛋白质（表S1）。这些蛋白质中的大多数其肽段长度在20至34个氨基酸之间，且大多数分子量低于100 kDa。对七个泌乳阶段的蛋白质组谱进行的主成分分析（PCA）显示，初乳（D1）的蛋白质组成与后期泌乳阶段存在显著差异。

初乳特征蛋白对新生驹的重要性

我们的结果表明，一些蛋白质，包括AGPAT1、QSOX1、NHERF2、MYO1C、NID2、STK26、CLIC4、GGT1、IGHC1、PLEKHB2、SNCG和THBS4，在初乳中的丰度高于成熟乳。这表明这些蛋白质可能在新生驹早期发育中扮演关键角色。AGPAT1是一种甘油-3-磷酸酰基转移酶，通过促进富含不饱和脂肪酸的三酰甘油的形成，在乳腺上皮细胞的甘油三酯生物合成中起关键作用。

结论

本研究采用基于DIA的蛋白质组学方法，系统揭示了马乳蛋白质组在不同泌乳阶段的动态变化及其相关的生物学功能。我们发现初乳（D1）表现出独特的蛋白质谱，富含与快速能量供应和免疫防御密切相关的关键蛋白，为新生驹的早期生存提供了必要支持。随着泌乳的进行，与营养代谢和细胞稳态相关的蛋白质丰度增加。