基于DIA-PASEF高通量泪液蛋白质组学的过敏性疾病生物标志物发现研究

本研究通过优化数据非依赖采集(DIA)结合平行累积连续碎裂(PASEF)技术，建立泪液蛋白质组分析新方法，成功鉴定2542种蛋白质并发现99种差异表达蛋白，首次实现过敏与健康人群泪液蛋白谱的精准区分。该工作为无创性过敏诊断提供新思路，相关数据已存入ProteomeXchange数据库(PXD067099)。

　　

在精准医疗时代，寻找能够反映机体病理状态的分子标志物成为研究热点。传统血液检测虽广泛应用，但存在创伤性采样和复杂基质干扰等问题。泪液作为与外界环境直接接触的生物流体，含有丰富的蛋白质组分，其蛋白浓度可达血清的10倍，且采样过程完全无创。然而受限于技术瓶颈，既往研究仅能鉴定1500种左右泪液蛋白，难以满足复杂疾病诊断需求。

针对这一挑战，América Vera-Montecinos团队在《Scientific Reports》发表创新性研究，通过整合Schirmer试纸条采样与4D蛋白质组学技术，建立高效泪液蛋白分析流程。研究纳入8名20-30岁志愿者（5名健康对照，3名季节性过敏患者），采用改进的氯仿/甲醇提取法处理样本，结合timsTOF Pro 2质谱仪的离子淌度分离功能，实现2542种蛋白质的深度覆盖。

关键技术方法

研究采用Schirmer试纸条非侵入性采集泪液，通过优化PBS缓冲液结合蛋白酶抑制剂的提取方案保证蛋白完整性。样本经FASP过滤、胰酶消化后，应用diaPASEF（数据非依赖采集-平行累积连续碎裂）技术进行LC-MS/MS分析，离子淌度分离提升低丰度蛋白检出率。生物信息学分析采用IPA和FunRich软件进行通路富集和转录因子预测。

主要研究结果

定量蛋白质组学分析

PCA分析显示健康与过敏组泪液蛋白谱存在显著差异（PC1解释56.12%变异）。热图可视化揭示99个差异表达蛋白(DEPs)的聚类特征，其中47个上调（如ZFYVE19、HLA-DRB5）、52个下调（如KRT80、FLG）。

基因本体富集分析

IPA软件鉴定14条显著通路，包括：

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  上调通路：真核翻译起始/延伸（含RPS19、EEF1E1等）、硒代氨基酸代谢

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  下调通路：补体级联反应、FcεRI信号传导（含C7、免疫球蛋白重链变异体）

转录因子调控网络

FunRich分析发现CREB1和SPDEF是调控DEPs的关键转录因子，其靶基因涉及上皮屏障功能（FLG）和免疫应答（HLA-DRB5）。

讨论与意义

该研究突破性发现泪液中HLA-DRB5的上调与抗生素过敏的遗传关联相吻合，而丝聚蛋白(FLG)的下调则再现了特应性皮炎的特征性改变。特别值得注意的是，补体系统成分的普遍下调可能反映眼表独特的免疫豁免机制。技术层面，研究团队将样本处理时间缩短至3小时，蛋白回收率提升40%，为大规模临床队列研究奠定基础。

从转化医学视角，该工作开辟了"泪液诊断学"新领域：FCGBP等黏膜防御蛋白的异常表达可作为过敏活动度的动态监测指标；RAB25等囊泡运输调节因子的变化则提示过敏反应中细胞器重构的潜在机制。未来整合多组学数据和扩大样本量，将有助于建立泪液蛋白特征谱与特定过敏原的对应关系，推动个性化过敏管理的实现。