《Renal Failure》：Proteomic profiling of cephalic vein reveals potential biomarkers for arteriovenous fistula neointimal hyperplasia in ESRD patients
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自体动静脉瘘（arteriovenous fistula，AVF）是终末期肾病（end-stage renal disease，ESRD）患者首选血管通路，但其失功主要由新生内膜增生（neointimal hyperplasia，NIH）导致。5例初始AVF手
自体动静脉瘘（arteriovenous fistula，AVF）是终末期肾病（end-stage renal disease，ESRD）患者首选血管通路，但其失功主要由新生内膜增生（neointimal hyperplasia，NIH）导致。5例初始AVF手术患者作为对照组，另5例AVF失败患者作为实验组。研究人员采用基于质谱（mass spectrometry，MS）的定量蛋白质组学联合串联质量标签（tandem mass tag，TMT）标记，筛选吻合口头静脉中差异表达蛋白（differentially expressed proteins，DEPs），并进行生物信息学分析与验证实验。失败AVF组共鉴定121个DEPs。基因本体（Gene Ontology，GO）分析主要富集于蛋白结合、核酸结合、酶结合、mRNA结合、钙黏蛋白结合、催化活性及细胞黏附分子结合。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路主要富集于细胞聚集与黏附、肌动蛋白细胞骨架、细胞外基质-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路、补体与凝血级联反应及胆固醇代谢。蛋白-蛋白互作（protein-protein interaction，PPI）网络含86个（71.07%）DEPs，包括补体VII（C7）、因子IX（F9）、SERPINC1、微原纤维相关糖蛋白4（MFAP4）、补体C1s亚成分、补体C1q亚成分A亚基、补体C1q亚成分B亚基、组织因子及血管性血友病因子，并与众多蛋白互作。在扩展验证中，C7、F9、SERPINC1、MFAP4经免疫组化与Western blotting验证，与蛋白质组学结果一致。综上，该研究鉴定一系列潜在诊断生物标志物，并探讨AVF功能障碍相关机制。
研究背景：慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）全球患病率高，ESRD需肾替代治疗，血液透析为主要方式。AVF被称血液透析患者“生命线”，但术后1年失功率可达36%，失功主因为回流静脉流出道狭窄，其病理基础为吻合口及附近NIH。转录水平研究只能部分反映基因表达产物变化，从遗传信息到功能蛋白经历转录、转录后加工、翻译及翻译后修饰等多步，任一环节异常均可致表型偏离。蛋白是细胞功能直接执行者，基于质谱的组织蛋白质组学可更真实揭示AVF失功病理生理。既往无研究用TMT定量蛋白质组学阐释AVF失功分子机制，因此研究人员分析失败AVF与对照者吻合头条静脉蛋白谱，以识别潜在蛋白特征并探索机制。该研究发表于《Renal Failure》。
主要技术方法与队列：2021年8月至2022年12月山东第一医科大学第一附属医院收治34例ESRD患者，17例初始AVF为对照、17例失败AVF为实验组；其中5对用于TMT蛋白质组学，其余24例用于扩展验证。技术包括TMT标记、液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）、GO与KEGG富集、STRING数据库构建PPI网络、免疫组化染色及Western blotting验证候选蛋白。
3.1 蛋白质组学分析与扩展验证人群临床特征：通过多普勒超声（Doppler ultrasonography，DU）示失败组吻合口头静脉明显NIH与管腔狭窄；基线中失败组甘油三酯升高、血红蛋白升高，凝血与代谢指标部分差异，说明AVF失功伴脂质、缺氧适应及血管钙化相关蛋白环境改变。
3.2 DEPs蛋白质组学分析：TMT分析共识1125个蛋白，失败组相对对照有121个DEPs（53上调、68下调），热图显示前25上调与前25下调蛋白群，证明血管组织蛋白组重塑与AVF失功相关。
3.3 GO功能富集分析：DEPs在生物过程主要涉及mRNA代谢、RNA加工、肽代谢；细胞组分位于胞质、膜包被细胞器、核糖核蛋白复合体、细胞外囊泡；分子功能富集蛋白结合、核酸结合、酶结合、mRNA结合、钙黏蛋白结合、催化活性、细胞黏附分子结合，提示转录/翻译机器与细胞黏附重编程。
3.4 KEGG信号通路富集分析：DEPs富集细胞聚集黏附、补体与凝血级联、肌动蛋白细胞骨架调控、胆固醇代谢、PI3K-Akt信号通路、ECM-受体相互作用、内吞、糖酵解/糖异生、血小板活化等；B级分类显示AVF失功与免疫系统高度关联，并与感染、心血管、神经退行及代谢性疾病有共同机制背景。
3.5 DEPs的PPI网络：121个DEPs中86个（71.07%）形成互作网，C7、F9、SERPINC1、MFAP4、C1S、C1QA、C1QB、组织因子、血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）为高中枢连接蛋白，指向补体-凝血-基质重塑轴。
3.6 潜在靶点免疫组化与Western blotting验证：扩展队列中C7、F9、SERPINC1、MFAP4在失败组血管组织尤其血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs，NIH主要成分）中表达增高；Western blotting证实四者显著上调，与蛋白质组学一致。
讨论总结：AVF失功是尿毒症毒素、血流动力学改变、手术创伤、氧化应激、炎症、VSMC去分化迁移增殖的多因素过程。GO与KEGG表明VSMC由收缩型转合成型，ECM（extracellular matrix，细胞外基质）胶原I/III与纤连蛋白过度沉积，MMP（matrix metalloproteinase，基质金属蛋白酶）与抑制剂失衡助细胞跨层迁移；PI3K-Akt通路由高剪切应力激活，经mTOR、FOXO、HIF-1α及NF-κB形成炎症-增殖自强化网络。补体系统在吻合口急性损伤后被激活，C5a趋化炎症细胞，动物模型补体抑制可减轻NIH；本研究见上游C1q/C1s/C7升高而终末C5b-9未显著变化，可能与C5b-9体内半寿期短、局部调控抑活或检测限有关。胆固醇代谢失调与巨噬细胞泡沫化及动脉粥样硬化样NIH有关。C1q还可经血小板C1q受体促P-选择素释放与聚积，凝血因子及凝血酶反哺补体转换酶，补体-凝血串扰推动微血栓与内膜增厚。MFAP4属微原纤维相关糖蛋白，参与ECM微纤维组装与血管基质稳态，其上调反映基质重构活跃。
结论部分翻译：总之，本综合蛋白质组学分析为AVF失功相关分子机制提供重要见解，拓宽对该病分子特征的认识。本研究鉴定一系列潜在候选生物标志物，并为潜在治疗策略提供研究方向，推动该领域知识进展。
