尿液蛋白质组阴离子交换色谱-串联质谱联用技术鉴定草酸钙结石的天然抑制因子

本研究针对草酸钙(CaOx)结石高复发率的临床难题，通过阴离子交换色谱联合GigaCap Q-650M柱层析技术分离健康人群尿液蛋白，结合CaOx结晶、生长、聚集及细胞粘附四重功能实验评估，筛选出Q3-Q6四个强效抑制组分。通过nanoLC-ESI-Qq-TOF MS/MS鉴定出16种共有的潜在抑制剂，其中5种（玻连蛋白、三叶因子1、凝血酶原等）获StoneMod数据库实验验证。该研究为结石预防提供了新靶点，发表于《Computational and Structural Biotechnology Journal》。

　　

肾结石是困扰全球约10%人口的常见疾病，其中80%为草酸钙(CaOx)结石。尽管现有手术和药物手段能有效清除结石，但5年内复发率高达50%，给医疗系统带来沉重负担。传统研究聚焦于结石形成后的治疗，而健康人群尿液中天然存在的结石抑制因子或将成为预防突破的关键。既往已知的抑制剂如骨桥蛋白、肾钙素等数量有限，且多数抑制机制尚未阐明。这种认知缺口促使研究人员探索更全面的天然抑制系统。

Siriraj医院的研究团队创新性地采用分级策略解析健康人尿液的保护机制。研究收集30名健康志愿者尿液，通过二乙氨基乙基(DEAE)阴离子交换和GigaCap Q-650M柱层析获得9个蛋白组分(Q1-Q9)。采用标准化结晶实验评估各组分的抑制效能，建立新型"CaOx抑制评分"系统量化效果。关键抑制组分经nanoLC-ESI-Qq-TOF MS/MS鉴定，通过StoneMod数据库和文献比对验证抑制剂功能。

3. 结果
3.1 色谱组分抑制效能分析
Q4和Q6显著降低CaOx晶体丰度（p<0.05），而Q9反常促进结晶。Q3-Q7有效抑制晶体生长，使Δ晶体尺寸减小。所有组分均降低晶体-细胞粘附，其中Q3-Q6表现最优，净抑制评分≥3。

3.2 质谱鉴定关键抑制剂
从Q3-Q6共鉴定131种蛋白质，16种存在于所有强效组分。蛋白AMBP（α₁
-微球蛋白）在Q3占比高达39.27%，尿调节蛋白(UMOD)次之（25.4%）。5种已知抑制剂（VTN、TFF1、F2等）获数据库支持，20种蛋白在结石患者尿液中显著低表达。

3.3 新型抑制因子发现
激肽原1(KNG1)在Q3-Q6中均显示强抑制活性（相对活性5.01-12.34%），其通过结合钙离子改变晶体形态为钝圆状。前表皮生长因子(pro-EGF)首次被报道可能通过调节肾小管镁排泄参与抑制。

4. 讨论
该研究建立了从健康尿液筛选抑制剂的标准化流程，突破性地发现16种共有的核心抑制蛋白。其中AMBP和UMOD通过钙离子螯合机制发挥作用，而KNG1和pro-EGF等新靶点揭示了炎症与矿物质代谢的潜在联系。值得注意的是，纤维蛋白原α链仅在健康组检出，β/γ链则见于患者尿液，提示亚型特异性功能。

技术层面，研究创新性地整合色谱分离、四维晶体评价体系和高效质谱鉴定。但需注意实验采用混合样本可能掩盖个体差异，且"固定粒子"机制（Randall斑块）尚未纳入评价体系。未来需在个体样本验证基础上，开发更接近病理的评估模型。

这项发表于《Computational and Structural Biotechnology Journal》的研究，不仅扩充了CaOx抑制因子数据库达300%，更提供了从预防角度突破结石治疗瓶颈的新范式。特别是发现的肝源性蛋白（如AMBP）可能成为口服补充疗法的候选分子，为转化医学研究开辟新径。