现代营养学：营养蛋白质组学及应用

随着蛋白质组学研究的进展，营养蛋白质组学（nutriproteomics）应运而生，通过营养蛋白质组学研究，能够检测到营养素对整个细胞、整个组织或整个系统及作用通路上所有已知的和未知的分子的影响，因此使研究者能够真正全面了解营养素的作用机制。应用营养蛋白质学主要可进行以下4个方面的研究。

1.人体营养状况评价　目前，评价人体营养状况的传统方法是平衡试验或因子分析，但这些方法并不适用于所有营养素，尤其对锌、碘、铁等一些具有较强稳态作用、涉及复杂分子调控的营养素。因此，寻找反映人体营养状况的灵敏而特异的指标一直是营养学家孜孜以求的目标。蛋白质组技术将有助于从分子水平上发现大批可特异反映人体营养状况的生物学标志物。

2.营养相关疾病的生物标志物研究　生物标志物通常是与疾病发生相关的蛋白质，在疾病的诊断、分级、预后及治疗监测过程中常被作为诊断指标进行定量测定。利用蛋白质组技术已经在肺癌、肝癌、胃癌、心脏疾病、关节炎、肝炎等疾病上鉴定出一些应用于诊断的生物标志物。因此，应用比较蛋白质组技术研究营养相关疾病的特异性蛋白分子标志物，将为这些疾病的早期诊断和干预治疗提供新的技术手段。

如有人通过蛋白质组学技术研究了运动对肥胖大鼠血清蛋白质的影响。遗传性肥胖小鼠（Cpafat/fat）和正常小鼠分别保持随意运动和不活动4周，血清20种蛋白质水平有明显改变，其中6种蛋白质在正常小鼠中含量较低，而在肥胖小鼠中含量很丰富；运动可以显著降低肥胖小鼠的这6种蛋白质，但对正常小鼠影响不大。质谱鉴定这6种蛋白质均为结合珠蛋白的β链。正常小鼠运动后其余14种蛋白质水平明显升高，其中8种鉴定为激肽释放酶或激肽释放酶样蛋白（如神经生长因子α亚单位），另外6种蛋白用胰酶指纹技术不能鉴定。通过对差异表达蛋白质作进一步分析，发现有的蛋白质有可能成为生物标志物，用来评价运动对肥胖所致心血管疾病、2型糖尿病、高血压等疾病的预防作用。(www.xing528.com)

3.进行营养代谢研究　有学者研究了鱼油、亚油酸、反油酸对脂质、糖代谢和肝脏蛋白质水平的影响。结果表明，鱼油可以降低血液、肝脏胆固醇和三酰甘油含量，降低血清中的游离脂肪酸和血糖水平，增加胰岛素含量；亚油酸可以降低血胆固醇，但也可提高血清、肝脏三酰甘油和β-羟丁酸及胰岛素水平；反油酸可以降低血清和肝脏胆固醇。通过蛋白质组技术对肝脏蛋白质作进一步分析，结果发现有65种胞质蛋白和8种膜蛋白有明显改变，许多蛋白质与脂质和糖代谢以及氧化应激有关。主成分分析表明鱼油主要影响胞质蛋白，反油酸则主要影响膜蛋白。通过蛋白质组研究，可为膳食营养素调节营养代谢途径及其机制的研究提供新思路。

4.蛋白质组学在临床营养中的应用　在临床营养支持中，为了明确营养支持的效果，监测的主要内容之一是分析蛋白质合成。传统的方法是自血浆或组织中分离出蛋白质，通过分析蛋白质中放射性或稳定性放射性核素标志氨基酸判定营养制剂中生物效价，但此方法得到的是总体蛋白的合成与分解，仍不清楚每种蛋白质的合成速率。而蛋白质组学的发展可轻而易举地解决此问题。通过采用双向凝胶电泳分离蛋白质，再应用质谱技术鉴定，测定已被标志的蛋白质中稳定性放射性核素标志的多肽即知蛋白质合成率。因此，应用蛋白质组学可用于评估氨基酸是否足量、安全性及血浆蛋白转录后的变型。

尽管目前蛋白质组学分析技术在营养学研究领域中的应用还非常有限，但是该技术由于直接以稳定状态的蛋白质改变作为主要评价的功能单位，能直接在翻译水平反映出营养素对机体代谢和功能的影响，因此今后将具有很好的应用前景。