《Animals》：Proteomics in Gastrointestinal Diseases of Companion Animals: Current State and Knowledge Gaps
蛋白质组学（Proteomics）是研究蛋白质结构与功能的学科，已被用于探索候选生物标志物（biomarker）及研究多种疾病的病理生理机制。生物标志物可能有助于疾病的诊断、监测及治疗反应评估。本综述概述了蛋白质组学技术，描述了生物标志物发现的流程与工作路径，并评估了犬猫兽医胃肠病学中蛋白质组学研究的现有文献。该领域当前的研究正在加深我们对慢性肠病（CE）等疾病病理生理学的理解。就生物标志物开发而言，兽医胃肠病学中的蛋白质组学研究仍处于早期发现阶段。在蛋白质组学生物标志物能够可靠地转化为伴侣动物临床实践之前，仍需在验证与确认方面开展大量工作。
- 1.
引言
胃肠道疾病是小动物临床中的常见疾病。诊断通常涉及临床评估、多种诊断检测及治疗试验的组合。尽管诊断影像学、临床病理学检测、组织病理学以及免疫组织化学和分子诊断等辅助技术取得了进展，但许多病例的明确诊断仍具挑战性。此外，组织病理学结果往往与治疗反应不相关。大量时间和费用可能花费在治疗试验和管理上，导致宠物主人疲劳和经济枯竭。利用生物标志物的微创诊断方法已在CE诊断中进行了探索。生物标志物也可能有助于疾病监测、严重程度评估和治疗反应评估。近年来，人们对“组学”（omics）方法在兽医学中的应用兴趣日益增长，以期更好地理解疾病病理生理学和进行生物标志物发现。其中，蛋白质组学——对蛋白质的大规模研究，包括其功能、结构、相互作用和细胞活动——正受到越来越多的探索。然而，与人类医学相比，兽医学中蛋白质组学的发展仍处于起步阶段。在人类中，蛋白质组学生物标志物被用于诊断和监测肠病的治疗反应，并代表了炎症性肠病（IBD）的新型、非侵入性诊断和监测工具。多项兽医研究已开展，以提供基础信息并为该领域未来的蛋白质组学研究奠定基础。这些研究调查了包括血清、粪便和肠道组织在内的多种生物样本，旨在研究潜在的病理生理过程并探索用于诊断、监测和治疗反应的潜在生物标志物。本综述概述了蛋白质组学在小动物胃肠病学中的当前应用。
- 2.
方法
本叙述性综述提供了蛋白质组学在犬猫胃肠道疾病中应用的当前证据，重点关注慢性肠病。采用了结构化检索策略以提高可重复性并减少选择偏倚。文献检索使用电子数据库PubMed、Web of Science和Scopus进行。考虑了截至2026年5月可获得的出版物。检索策略包括关键词组合，如dog、dogs、canine、cat、cats、feline、proteomics、proteome、gastrointestinal、intestinal、gut、enteropathy、inflammatory bowel disease和IBD。
对于犬，在这些数据库中识别出158条记录。去除81条重复记录后，保留77条唯一记录。标题和摘要筛选排除了63条与胃肠道疾病、犬或蛋白质组学不直接相关的记录、一项仅将犬用作人类疾病实验诱导模型的研究以及5篇综述文章，最终有8项研究符合纳入标准。对于猫，在数据库中识别出109条记录。去除55条重复记录后，保留54条唯一记录。其中，46条记录因与胃肠道疾病、猫或蛋白质组学不直接相关而被排除。两项涉及体外和实验诱导疾病模型的研究被排除。两项研究因主要关注寄生虫蛋白质组学而非宿主胃肠道蛋白质组学而被排除。此外，一篇综述文章和一篇已发表的勘误被排除。该筛选过程最终纳入两项猫科动物研究。
研究若调查犬或猫自然发生的胃肠道疾病并采用蛋白质组学方法作为主要分析方法，则符合纳入标准。组织、血清、血浆、唾液和粪便等样本均符合条件。仅将犬或猫用作人类疾病模型的实验研究、涉及实验感染模型的体外研究、氨基酸谱分析研究、与犬或猫无关的研究、会议摘要和非同行评审研究均被排除。对纳入研究的参考文献列表进行了人工审查，以识别其他相关文献。
鉴于符合条件的研究数量有限且各研究方法存在异质性，未进行正式的偏倚风险评估，也无法进行定量荟萃分析。相反，研究基于疾病人群、方法学、生物学和临床相关性进行了批判性评估。
由于本综述仅使用先前发表的数据，因此无需伦理批准。未进行涉及动物或样本处理的实验程序。
- 3.
蛋白质组学
蛋白质组被定义为细胞表达的全套蛋白质，而蛋白质组学是研究这些蛋白质的结构、功能及其相互作用的学科。通过整合不同疾病中的蛋白质丰度、翻译后修饰以及蛋白质相互作用网络和通路，蛋白质组学可以定义和表征失调的生物学通路，并提供对疾病生物学的见解。
3.1. 工作流程
典型的蛋白质组学研究结构涉及几个独立步骤。这些包括初始样本采集、蛋白质提取和前分析准备，随后使用特定技术进行蛋白质的鉴定和定量。样本采集后，应尽快在受控条件下（通常为冰上或4°C，取决于研究设计和样本类型）运输至实验室。运输和处理延迟可能导致蛋白质降解或蛋白质丰度变化。运输条件应标准化，并应避免反复冻融循环。
多种方法可用于研究样本中的蛋白质，包括免疫测定中抗体的使用、电泳测定和质谱法（MS）。分析复杂样本时，在MS表征之前可能需要对样本基质中的蛋白质进行分级和分离，以实现更准确的蛋白质检测和定量。随后使用生物信息学领域的技术进行数据统计分析和解释。
3.2. 生物标志物开发
新蛋白质组学生物标志物的发现过程涉及几个不同阶段。该过程的第一阶段是探索性的，使用非靶向方法对来自小群体受试者的样本进行潜在生物标志物筛选。可使用组织、血浆、血清、尿液或细胞培养物等样本。在发现阶段，常使用基于质谱的蛋白质组学技术进行大规模蛋白质谱分析。
由于大多数生物样本中存在大量不同的蛋白质，通常有利的做法是在进行质谱分析之前，先根据理化特性对蛋白质进行初步分离。二维聚丙烯酰胺凝胶电泳（2DE）和液相色谱（LC）是质谱定量前最常用的蛋白质分离技术。二维电泳（2DE）常用于蛋白质的分离、检测和分析。样本在凝胶基质中处理，蛋白质根据其等电点和分子质量的组合移动并形成斑点。然而，低丰度、高电荷或非常大的蛋白质可能难以使用该技术检测。使用该方法时，需要在MS处理前通过切胶回收目标蛋白质或肽段。这有几个缺点，包括典型生物样本中存在的蛋白质数量巨大，以及具有重要生物学意义的蛋白质可能以低总丰度存在。
另一种广泛使用的探索技术是液相色谱-质谱联用（LC-MS），它允许对蛋白质进行更全面的研究，并更好地表征低丰度蛋白质。在LC-MS中，高效液相色谱等液相色谱技术与质谱联用以提供更好的灵敏度。该技术还可避免样本损失并促进自动化。质谱通过首先将分析物转化为离子化状态，并根据其质荷比测量离子（在蛋白质组学中，还包括过程中产生的片段肽离子）来表征目标分析物。因此，生成关于蛋白质结构的信息。电喷雾电离（ESI）和基质辅助激光解吸电离（MALDI）是用于质谱过程蛋白质电离的两种主要方法。ESI仪器使用溶液中的蛋白质，而MALDI接受固体形式的分析物。MS是蛋白质鉴定和定量的有用工具；这些数据随后可用于探究生物学特性和功能相互作用。通常，使用电泳技术（2DE）和LC-MS的组合，其中蛋白质通过电泳分离，随后通过高效液相色谱（HPLC）进一步分级。分级后的蛋白质随后通过ESI质谱分析。
其他用于某些蛋白质组学方法的分析技术包括基质辅助激光解吸电离-飞行时间（MALDI-TOF）、串联质量标签（TMT）、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、表面增强激光解吸电离-飞行时间（SELDI-TOF）、相对和绝对定量同位素标签（ITRAQ）、高精度液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）、顺序窗口采集所有理论质谱（SWATH-MS）、一维电泳（1-DE）和胶内酶解液相色谱-质谱联用（GeLC-MS）。截至撰写本文时，兽医研究中的探索性蛋白质组学领域主要由2DE和LC-MS或LC-MS方法主导。
蛋白质组学方法可以是“自下而上”（bottom-up）的，即复杂蛋白质混合物被消化和切割形成肽段，然后通过MS分析；也可以是“自上而下”（top-down）的，即对完整蛋白质进行分析，随后通过MS或基于凝胶的方法测量片段离子。使用同位素标记或标签技术在肽段水平上也可以进行无凝胶蛋白质分离。每种方法都有其优点和局限性。“自下而上”的蛋白质组学分析灵敏度高，允许鉴定许多蛋白质；然而，在蛋白质消化过程中可能会丢失翻译后修饰的信息。“自上而下”的方法允许保留同工型和翻译后修饰的信息，但技术上更具挑战性。
在初始发现阶段之后，选定的候选蛋白质生物标志物在验证阶段使用靶向蛋白质组学方法进行评估，随后在验证阶段使用更大的样本量评估其临床效用。常用于靶向方法的技术包括蛋白质微阵列、Western印迹、选择反应监测和平行反应监测（图1）。
非靶向方法允许快速鉴定和全面覆盖许多蛋白质。因此，该方法特别适合通路探索、生物标志物发现和假设生成。然而，该方法仅是半定量的，以相对丰度描述蛋白质，缺乏精密度和准确度。低丰度蛋白质的检测可能受限。根据所用技术，可重复性可能有所不同，且这些方法通常使用昂贵、复杂的分析设备，需要专门的技术支持。此外，在动物研究中，由于某些物种在蛋白质结构数据库中的数据库覆盖不完整，跨物种鉴定可能具有挑战性。因此，某些蛋白质的鉴定可能依赖于与已研究其他物种蛋白质的表观相似性。与未靶向方法相比，靶向方法的开发耗时且成本高，但提供精确的定量和高可重复性。由于该方法聚焦于目标蛋白质，靶蛋白必须在测定开发的第一步就已知。蛋白质组学生物标志物研究的可重复性挑战很常见，可能受分析前、分析和分析后因素的影响。分析前变异性已在上面讨论。分析变异性可能源于不同研究机构使用不同的蛋白质组学平台和设备、不同的样本制备方法以及不同的蛋白质检测工作流程。这些因素可能影响蛋白质鉴定和定量，并导致研究报告的蛋白质谱差异。分析后变异性可能源于生物信息学和统计方法的差异，包括数据归一化、过滤标准以及用于分析蛋白质差异表达的方法。这些因素限制了各研究结果之间的直接比较和可重复性。
目前，蛋白质组学在兽医胃肠病学中的应用仍主要处于早期发现阶段。该发现阶段旨在通过使用非靶向方法在明确定义的患者组中筛选和分析整个蛋白质谱，并将这些患者与适当匹配的对照样本进行比较，从而识别潜在生物标志物。随后需要进一步的验证和确认阶段，在更大的患者组中定量潜在生物标志物以评估其临床价值。
- 4.
小动物医学中的蛋白质组学
在犬中，除胃肠道疾病外，其他几个领域也报道了蛋白质组学数据。来自利什曼病、埃立克体病、葡萄球菌病、狂犬病、巴贝斯虫病、B细胞淋巴瘤、膀胱癌和前列腺癌、乳腺癌、骨肉瘤、口腔肿瘤、血管肉瘤、黏液瘤性二尖瓣疾病、心丝虫病、扩张型心肌病、十字韧带疾病、免疫介导性贫血、免疫介导性多关节炎、骨关节炎、慢性支气管炎、脑膜炎、颈椎脊髓病、癫痫、子宫蓄脓、慢性肾脏病、肝胆疾病、糖尿病、甲状腺功能减退和肥胖症患者均有蛋白质组学数据可用。这些研究使用了多种样本类型，包括血清、血浆、尿液和唾液。在猫中，已使用血清、血浆和尿液报道了来自慢性肾脏病、乳腺癌、CE、胰腺疾病和骨关节炎动物的蛋白质组学数据。
- 5.
犬的胃肠道疾病
蛋白质组学在胃肠道疾病中的效用尚未在小动物中得到广泛探索。与人类医学一样，迄今为止大多数研究旨在探索疾病病理生理学和识别新的蛋白质组学生物标志物。
5.1. 急性胃肠道疾病
少数研究探索了犬急性胃肠道疾病的蛋白质组学数据。一项研究调查了八只急性非复杂性腹泻犬在饮食调整、益生菌、止吐药或其组合治疗前后不同时间点的粪便蛋白质组。该研究应用了基于凝胶的非靶向蛋白质组学方法，使用2DE结合质谱。蛋白质基于不同时间点的凝胶斑点强度进行半定量评估。白蛋白、碱性磷酸酶、胰凝乳蛋白酶C样蛋白和免疫球蛋白四种蛋白质在治疗前后显著不同，且在发病后14天观察到丰度增加。这些蛋白质组学变化可能反映了急性腹泻期间胃肠道的病理变化。在这些急性腹泻犬中观察到与肠上皮损伤、消化功能改变、炎症激活和恢复机制相关的蛋白质组学变化。该研究受限于小样本量和非标准化治疗方案，且研究犬的病因未确定。另一项研究使用非靶向方法结合无标记定量（LFQ）LC-MS，探索了20只急性出血性腹泻综合征（AHDS）犬的血浆蛋白质谱。与健康对照相比，AHDS犬中多种血浆蛋白（包括serpina3、脂多糖结合蛋白、含Ig样结构域的蛋白质、甘油醛-3-磷酸脱氢酶和血清淀粉样蛋白A）更丰富，而AHDS犬中对氧磷酶、硒蛋白、胺氧化酶和载脂蛋白C-IV的丰度降低。这些蛋白质组学谱的变化与炎症相关，这些鉴定的蛋白质可能是潜在生物标志物。该研究受限于小样本量以及组间品种和体重差异可能带来的混杂因素。非靶向LFQ蛋白质组学方法提供相对而非绝对定量。虽然比较AHDS犬和健康对照提供了有用的基线信息，但其临床相关性有限，因为AHDS通常可根据临床表现轻易识别。
5.2. 寄生虫病
一项研究使用基于TMT的非靶向定量分析方法，探索了三只感染犬弓首蛔虫（Toxocara canis）犬的小肠组织匀浆蛋白质组学谱，以评估感染的生理和病理效应。感染犬与对照之间发现198种蛋白质差异表达；涉及感染性疾病发展、免疫系统和信号转导通路的蛋白质主要受到影响，表明犬弓首蛔虫可能通过抑制免疫反应和破坏肠道完整性来促进宿主入侵。该研究还评估了感染犬肠道内的代谢组学谱；感染犬中涉及氨基酸代谢、胆汁分泌、三羧酸（TCA）循环和糖酵解的代谢物发生改变。虽然这种方法将蛋白质组学和代谢组学整合到探索宿主-寄生虫相互作用的通路和机制中，但该研究的强度受限于非常小的样本量。
总体而言，犬急性胃肠道疾病的蛋白质组学研究仍然有限，生物标志物研究仍主要处于发现阶段。虽然已识别出几种候选生物标志物，但在考虑临床应用之前仍需进一步验证。迄今为止，大多数蛋白质组学研究主要侧重于评估潜在疾病过程的病理生理机制。表1总结了调查犬急性胃肠道疾病的蛋白质组学研究。
5.3. 慢性肠病
CE在犬中很常见，可根据治疗反应分为食物反应性肠病（FRE）和免疫抑制反应性肠病（IRE）。很少有研究探索犬CE的蛋白质谱。作者使用非靶向蛋白质组学方法和LC-MS方法调查了犬CE的血清蛋白质组学谱。此外，还研究了不同形式CE犬之间血清蛋白质组学谱的差异。在9只CE犬与16只健康对照之间发现蛋白质丰度显著差异，且CE亚型（如FRE与IRE）之间的蛋白质谱不同。参与生理通路的蛋白质，如活性氧生成、细胞因子激活、急性期反应信号传导和脂质代谢，在CE犬与对照之间也存在差异。该研究识别出潜在生物标志物，包括转铁蛋白受体蛋白1、凝溶胶蛋白和纤连蛋白，可能区分FRE和IRE犬。该研究为CE的生物学提供了宝贵见解，强调疾病不同亚型可能发生不同机制。然而，鉴于小样本量以及缺乏标准化诊断和治疗方案，这些发现应谨慎解读。
一项研究使用LFQ LC-MS方法和非靶向方法比较了10只组织学确诊CE犬与10只健康对照的血浆蛋白质组，以识别和定量组间蛋白质丰度差异。检测到几种候选生物标志物。补体因子备解素在CE犬中上调，可能是亚临床炎症的潜在生物标志物。肝细胞生长因子激活剂被提议为与犬CE风险降低相关的新型生物标志物。间α-胰蛋白酶抑制剂重链4和转皮质素等蛋白质，以及载脂蛋白A-IV等抗炎分子在缓解期显著上调。转皮质素和肝细胞生长因子激活剂被提议作为犬CE缓解的生物标志物。该研究表明，与免疫反应和凝血相关的通路在犬CE中发生改变。
一项研究对12只CE犬和7只健康对照进行了基于凝胶的蛋白质组学分析，使用2DE后进行LC-MS，这是一种非靶向方法，用于蛋白质谱分析和生物标志物鉴定。免疫球蛋白J链异构体1（免疫球蛋白A的共价结合组分）仅存在于食物反应性腹泻犬的粪便中，而不存在于健康对照中。有人提出，食物反应性腹泻犬中免疫球蛋白J链异构体1的存在可能与生态失调或黏膜损伤引起的免疫激活增加有关。同一小组还使用非靶向TMT定量蛋白质组学方法调查了11只CE犬和14只健康对照的粪便蛋白质组。胰腺相关蛋白（REG3α）、胰腺M14金属羧肽酶蛋白（如羧肽酶A1和B）以及几种急性期蛋白（包括触珠蛋白、乳铁蛋白和转甲状腺素蛋白）在CE犬粪便中的丰度显著高于健康对照组。进一步分析观察到胆汁酸代谢的改变，提示生态失调。一项研究使用SPARCL?（空间邻近分析物试剂捕获发光）免疫测定法应用靶向方法定量粪便中胰腺炎相关蛋白和犬触珠蛋白的浓度，并将结果与TMT蛋白质组学中发现的蛋白质丰度相关联。这些研究为犬CE识别出多种潜在的候选粪便生物标志物；然而，需要进一步研究以评估这些生物标志物是否具有诊断或预后效用。
总之，蛋白质组学研究表明，犬CE的特征是免疫激活、生态失调和黏膜屏障损伤，胆汁酸代谢的改变支持了这一点。该疾病与涉及氧化应激、细胞因子激活、急性期反应、凝血和脂质代谢的通路失调相关。这些发现揭示了炎症、胃肠道代谢和肠道微生物群之间的复杂相互作用。大多数调查犬CE的蛋白质组学研究基于发现，已识别出潜在候选生物标志物但缺乏后续验证。它们有几个共同的主要局限性。适用于所有研究的一个主要局限性是小样本量。此外，大多数研究侧重于CE犬与健康对照之间的基线比较。虽然这些信息对于生成基础数据有价值，但这种比较的临床效用有限，因为在临床实践中患者通常以胃肠道症状就诊，胃肠道疾病的存在通常是明显的。更具临床相关性的问题在于区分CE亚型，以及区分原发性胃肠道疾病犬与由胃肠道外原因引起慢性胃肠道症状的犬。此外，大多数研究为横断面设计，缺乏随访信息。缺乏随访数据限制了我们确定这些潜在生物标志物是否可用于疾病监测、治疗反应或预后判断的能力。
5.4. 蛋白丢失性肠病
蛋白丢失性肠病（PLE）是一种涉及血浆蛋白通过胃肠道丢失的综合征；这可发生在各种胃肠道疾病中。PLE的病因包括原发性和继发性淋巴管扩张、淋巴管炎、慢性炎症、肠道肿瘤以及感染性和寄生虫性疾病。淋巴管扩张通常以严重胃肠道症状伴低白蛋白血症和低胆固醇血症为特征。一项研究使用非靶向方法结合2DE和LC-MS调查了淋巴管扩张犬的粪便蛋白质组。在同一研究中，对选定蛋白质进行了ELISA和基于质谱的靶向生物标志物定量。三种蛋白质（IgG结合蛋白的Fc片段、转甲状腺素蛋白和蛋白酶E原）仅在肠道淋巴管扩张犬的粪便蛋白质组学谱中发现，而在临床健康犬中未发现。该研究还提出了犬淋巴管扩张可能的新的诊断标志物，包括血清和粪便C反应蛋白、细菌脂多糖、裂解的细胞角蛋白18和连蛋白。
- 6.
猫的胃肠道疾病
慢性肠病
猫的CE可分为FRE、特发性IBD（也称为IRE）和低级别肠道T细胞淋巴瘤（LGITL）。通常需要改良饮食的治疗试验以及使用手术或内镜活检的组织病理学检查进行明确诊断。在猫中，蛋白质组学在胃肠道疾病中的应用尚未得到广泛研究。一项研究使用2D荧光差异凝胶电泳和纳流LC-MS调查了IBD和LGITL猫的肠黏膜蛋白质组。在该发现阶段，健康猫与IBD和LGITL猫之间发现九种蛋白质差异表达。然而，Western印迹分析的进一步验证未确认所评估蛋白质的显著差异表达。该研究受限于小样本量和方法学限制，包括低通量基于凝胶的技术以及Western印迹分析的灵敏度和可靠性有限。
另一项研究使用非靶向鸟枪法纳流LC-MS调查了CE猫的血清蛋白质组。在该研究中，与健康对照相比，CE猫有26种蛋白质显著差异丰度，且一个潜在的候选生物标志物——血小板反应蛋白-1在CE猫中上调。进一步分析识别出涉及上皮损伤和慢性炎症的病理生理通路。尽管血小板反应蛋白-1在该研究中于CE猫中显示出显著丰度增加，但该发现未得到进一步验证，需要使用靶向技术进行额外研究。与大多数兽医发现性蛋白质组学研究一样，该研究受限于小样本量和非标准化诊断及治疗方案。
表2总结了调查犬猫慢性胃肠道疾病的蛋白质组学研究。
- 7.
临床应用
蛋白质组学是一门连接研究、实验室工作和临床实践的转化性学科。虽然蛋白质组学数据的生成、处理和解释与临床病理学和实验室诊断最为密切相关，但蛋白质组学的最终价值在于其在临床兽医实践中的应用。通过识别蛋白质谱的改变、失调的生物学通路以及与疾病过程相关的潜在生物标志物，蛋白质组学分析可能在诊断、预后判断和治疗反应监测方面提供有用信息。蛋白质组学技术越来越多地被研究用于兽医胃肠病学，以研究疾病生物学和探索新生物标志物。这些方法已促成在犬猫各种胃肠道疾病中发现许多候选生物标志物。尽管如此，这些发现的临床转化仍然有限。从蛋白质组学研究中发现的许多生物标志物仍处于发现阶段，尚未进入临床使用。
在小动物胃肠病学中，只有少数研究（如调查犬猫CE和犬淋巴管扩张的研究）略超出于初始发现阶段。大多数研究仍处于探索性阶段，只有少数研究结合了小样本量的定量分析。这表明兽医蛋白质组学面临更广泛的挑战，即有前景的候选生物标志物在临床应用前需要在独立队列中进行广泛的验证和确认。主要步骤包括确认可重复性，以及在更大样本量的其他人群中评估诊断性能和稳健性。这些步骤对于确保测定在现实环境中的一致性能至关重要。因此，尽管蛋白质组学有潜力推进兽医诊断，但仍需大量工作来弥合生物标志物发现与实际临床应用之间的差距。
就目前可用的研究而言，研究设计、方法学、分析方法和研究人群的差异，以及实验室之间缺乏标准化，使得研究之间的直接比较具有挑战性。这种变异性可能导致不一致的发现，并代表生物标志物开发和临床转化的一个重要障碍。此外，蛋白质组学数据在常规临床实践中的可及性有限，因为蛋白质组学分析通常需要特殊设备和生物信息学专业知识。此外，与人类医学相比，伴侣动物中全面蛋白质组参考数据库的可用性相对有限，可能进一步限制蛋白质鉴定、通路分析和生物标志物发现，尽管这些资源正在持续扩展。
尽管如此，蛋白质组学研究通过调查与炎症、免疫反应、上皮屏障功能、凝血、氧化应激和其他代谢过程相关的蛋白质谱和改变的通路，为胃肠道疾病的病理生理学提供了宝贵见解。这些发现加深了我们对潜在疾病机制、通路和进展的理解。因此，即使无法立即进行临床转化，蛋白质组学仍然是推进疾病生物学知识的宝贵工具。
- 8.
未来方向
在蛋白质组学能够常规应用于临床兽医实践之前，仍需大量工作。未来的工作可能侧重于使用多种蛋白质开发生物标志物组合，而非使用单一蛋白质，因为单一蛋白质通常具有多种生物学作用，并与多个通路以复杂方式相互作用。此外，单一蛋白质的变化可能仅在存在其他未测量蛋白质通路改变时才有意义。因此，单一生物标志物不太可能提供足够的诊断准确性或区分能力来捕获疾病或区分具有复杂病理生理学的疾病亚型。整合到评分系统、算法或基于人工智能的分析模型中的蛋白质组合更有可能实现临床效用，因为它可以捕获蛋白质之间的复杂模式和相互作用。
机器学习可以成为数据分析和解释的宝贵工具，因为蛋白质组学研究产生大量复杂数据集。机器学习可以直接应用于质谱峰数据或通过蛋白质组学分析鉴定的蛋白质。其在蛋白质组学生物标志物发现和疾病分类中的应用已有报道，特别是在癌症研究中，在诊断、预后和治疗反应监测方面具有潜在应用。机器学习的成功应用需要仔细的研究设计，包括适当的样本量、选择合适的分析方法和模型验证。通过机器学习鉴定的蛋白质需要进一步评估以确定其作为临床有用生物标志物的效用及其与疾病过程的相关性。
整合基因组学、转录组学、代谢组学和蛋白质组学的多组学方法可能从不同角度提供对疾病机制更全面的理解，因为这些技术通过提供额外的生物学信息来补充蛋白质组学数据。
胃肠道微生物组包含多种多样的生物群落，如细菌、古菌、真菌、原生动物和病毒，且在患有CE的犬猫中观察到生态失调。宏蛋白质组学等新兴方法允许检测肠道微生物组表达的蛋白质。这进一步支持研究其功能、通路和宿主-微生物组相互作用。将宿主蛋白质组学研究与基于微生物组的方法（如宏蛋白质组学、宏基因组学、宏转录组学和代谢组学）整合，可能提供对胃肠道疾病发病机制的全面理解，并有助于识别潜在生物标志物。
最后，要超越发现阶段，需要更大样本量和明确定义队列的验证和确认阶段，以进一步开发许多生物标志物。这包括在临床相关人群中评估生物标志物性能；例如，比较因原发性胃肠道疾病而出现胃肠道症状的犬猫与因胃肠道外疾病而出现类似临床症状的犬猫。评估蛋白质组学随时间变化及治疗反应的纵向研究可能增进对疾病进展的理解，并支持识别用于疾病监测和治疗反应的生物标志物。此外，在不同机构的独立队列中验证提议的生物标志物将有助于确认其可重复性和稳健性。最终，在不同人群中的严格验证和确认对于弥合发现与临床实施之间的差距至关重要。
- 9.
结论
胃肠道疾病中的蛋白质组学研究已揭示伴侣动物CE等疾病中复杂、相互关联的病理生理通路，为疾病生物学提供了宝贵见解。就生物标志物开发而言，兽医胃肠病学中的蛋白质组学研究仍主要处于早期发现阶段。迄今为止报道的相对较少的蛋白质组学研究已识别出一些用于诊断或评估临床重要疾病的潜在候选生物标志物。然而，在蛋白质组学生物标志物能够在伴侣动物临床实践中实施之前，仍需包括验证和确认阶段在内的大量工作。因此，目前尚无蛋白质组学生物标志物可用于常规临床应用。
大多数关于伴侣动物胃肠道疾病的蛋白质组学研究集中在犬CE上。总的来说，这些研究表明CE与免疫激活、细胞因子信号传导、急性期反应、氧化应激、凝血和脂质代谢改变相关。这些通路提示宿主-微生物组相互作用和肠道屏障功能障碍在疾病发病机制中的作用。这些发现强调了蛋白质组学在研究疾病机制以及识别候选生物标志物方面的价值。
本综述总结了犬猫兽医胃肠病学蛋白质组学研究的当前状态，概述了所使用的方法及其局限性，并强调了这些技术如何促进我们对疾病病理生理学的理解、支持生物标志物发现，并为伴侣动物医学未来的临床应用做出贡献。
