馮潔,萬虹
蛋白質是生理功能的執行者,是生命現象的直接體現者,蛋白質組學是在大規模水平上研究蛋白質的特征[1]。目前,血管神經病學蛋白質組學研究已經取得了一定的進展[2-4]。開展蛋白質組學研究不僅為臨床上疾病分子標志物篩查等提供科研支持,同時,將科研的最新成果轉變為教學內容傳授給學生,大大提高神經學科研究生的教學質量。
碩士、博士研究生教育是本科后教育,是以科研貫穿著教育的全過程[5]。沒有科研,研究生教育無從談起,沒有研究生教育,科研與教學相結合原則難以在研究生教育過程中正規化、制度化。
我單位已經建立了國內較領先的蛋白質組學技術平臺,包括蛋白質提取和分離平臺(凝膠電泳蛋白質分離和二維液相色譜蛋白質分離平臺)、蛋白質質譜鑒定和定量分析平臺(飛行時間質譜儀和三重四級桿串聯質譜儀)、蛋白質信息分析平臺等。
利用該技術平臺已經開展了血管神經蛋白質組學的科研和教學工作。同時,我單位在蛋白質譜儀、高效液相色譜儀和蛋白電泳儀等常規檢測儀器方面,開展了“蛋白質組學的技術及應用”、“雙向電泳操作及問題解析”、“飛行時間質譜的操作和應用”和“三重四級桿串聯質譜的操作和應用”等學習班,并邀請了腦血管疾病方面的專家進行學術講座,使研究生們初步掌握了進行科學研究的方法和手段及了解學術熱點問題。我單位研究生導師也根據博士、碩士研究生的實際情況,結合神經學科各門課程教學內容,認真為研究生們設計選題,如“出血性卒中診斷標志物的檢測”等,新穎、實用的實驗選題以及豐富的儀器設備資源,激發了學生極高的學習興趣和參與熱情。同時,使學生了解了科學研究的過程,啟發了科學研究的基本思路。
隨著蛋白質組學的興起和發展,蛋白質組學技術已經應用在血管神經疾病診斷、發病機制及治療的研究中。例如,利用血漿蛋白質組學研究尋找急性卒中的診斷標志物。Zhang等[6]利用飛行時間質譜方法,發現了13個急性卒中相關的蛋白質標志物。Huang等[7]利用飛行時間質譜方法發現了缺血性卒中相關的蛋白質標志物,包括血紅蛋白α鏈和β鏈。Prentice等[8]通過多中心大樣本,利用同位素標記定量蛋白質組學方法發現了47個卒中相關血漿蛋白質標志物。利用飛行時間質譜方法發現了7個差異表達的蛋白質,包括載脂蛋白CⅠ、載脂蛋白CⅢ、血清淀粉樣蛋白A和抗凝血酶-Ⅲ片段。隨后驗證了載脂蛋白CI和載脂蛋白CⅢ可以用于區分出血性卒中和缺血性卒中[9]。國內外一些學者也已經開展了腦脊液蛋白質組學研究,通過觀察高血壓和高血壓腦出血患者腦脊液的蛋白質組變化,發現了一些差異蛋白質在高血壓腦出血發病過程中可能起到的作用[10]。此外,利用蛋白質組學技術方法進行藥物干預前后血漿蛋白質變化及藥物療效評價是一種有效手段[11]。
開展血管神經病蛋白質組學相關科研工作,帶動血管神經學研究生的教學,明顯提高了教學質量。教師們在開展科研活動中,可以發展和創新教學內容,并將研究的最新成果轉變為教學內容傳授給學生。例如,在出血性卒中蛋白質組學研究中,不僅將出血性卒中和蛋白質組學的應用等理論知識傳授給學生,而且可以將“如何從血漿或腦脊液中獲得蛋白質組”等科研實踐知識傳授給學生;研究生通過學習和參加科研項目課題,獲得知識、發展能力。我單位開展蛋白質組學科研工作的同時兼顧教學,不僅要讓研究生們認識血管神經疾病的臨床診斷和治療方法,還要讓他們了解血管神經疾病科研工作的最新進展和開展相關科研工作,為臨床診斷和治療提供科研基礎,最終將科研成果轉化為臨床應用。
總之,研究生教育的發展為科研團隊注入創新力量,是科研可持續發展人力資源的保障,在科研團隊中發揮著重要作用。利用蛋白質組學技術和科研平臺,發展研究生教育,不僅僅是使研究生掌握基礎理論知識,而是要通過科研訓練,使他們親身感受科研課題的過程及科研工作者需要的素質,有效地提高學生積極參與的主動性和基本科研素質,進而提高他們的認識能力和培養他們的創新能力。
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2 Ning M, Lopez M, Cao J, et al. Application of proteomics to cerebrovascular disease[J].Electrophoresis, 2012, 33:3582-3597.
3 Singh V, Hintzen RQ, Luider TM, et al. Proteomics technologies for biomarker discovery in multiple sclerosis[J]. J Neuroimmunol, 2012, 15:40-47.
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5 莊明珠, 陳閩軍, 劉玉敏. 發揮科研平臺優勢 努力培養創新人才[J]. 高等工程教育研究, 2005, 5:67-68.
6 Zhang X, Guo T, Wang H, et al. Potential biomarkers of acute cerebral infarction detected by SELDI-TOF-MS[J].Am J Clin Pathol, 2008, 130:299-304.
7 Huang P, Lo LH, Chen YC, et al. Serum free hemoglobin as a novel potential biomarker for acute ischemic stroke[J]. J Neurol, 2009, 256:625-631.
8 Prentice RL, Paczesny S, Aragaki A, et al. Novel proteins associated with risk for coronary heart disease or stroke among postmenopausal women identified by in-depth plasma proteome profiling[J]. Genome Med, 2010, 2:48.
9 Allard L, Lescuyer P, Burgess J, et al. ApoC-I and ApoCIII as potential plasmatic markers to distinguish between ischemic and hemorrhagic stroke[J]. Proteomics, 2004,4:2242-2251.
10 劉盛澤, 陳實, 張永亮, 等. 高血壓腦出血患者腦脊液差異蛋白質組學研究[J]. 中華神經醫學雜志, 2012,11:261-265.
11 Ning M, Sarracino DA, Buonanno FS, et al. Proteomic protease substrate profiling of tPA treatment in acute ischemic stroke patients:A step toward individualizing thrombolytic therapy at the bedside[J]. Transl Stroke Res, 2010, 1:268-275.