研究背景

一项关于Mayak钚浓缩厂工人的流行病学研究表明，外部电离辐射暴露与缺血性心脏病（IHD）风险升高之间存在显著关联。然而，目前对职业性电离辐射暴露对心脏的确切影响尚未进行深入研究。

因此，本文收集了15名有长期电离辐射暴露史的个体和5名未暴露于辐射的对照个体的心脏FFPE样本，通过非标记定量（LFQ）蛋白质组学分析鉴定出了若干差异表达的蛋白质，进一步确定了长期慢性电离辐射可能导致心脏结构和代谢发生变化的情况。这些研究结果将有助于深入探究辐射暴露对心脏的具体影响，揭示其分子机制和生物学效应之间的关联。

研究样本

5名无辐射暴露史的对照个体以及15名有长期辐射暴露史的个体的FFPE心脏样本

实验设计

本研究选取了20例FFPE心脏组织标本，其中暴露组包括15例Mayak钚浓缩厂男性工人，根据记录确认他们长期暴露于电离辐射环境中，另外还选取了5例同地区非工人男性作为对照组。所有被纳入研究的个体在生前均被诊断患有IHD，且IHD是导致其死亡的主要原因。在研究前，已排除了曾被诊断患有癌症或其他重大身体疾病的个体。

蛋白质组学检测采用LFQ无标记定量技术，将暴露组与对照组的数据进行比对分析找到了差异蛋白和影响的通路。后将本次实验的数据与课题组之前发表的新鲜组织蛋白质组学数据进行对比，印证了实验结果的可靠性，也说明FFPE样本同样适合用于蛋白质组学研究。

表1 FFPE样本捐献者的详细信息

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 研究结果

（1）通过心脏FFPE组织检测获得蛋白质组学数据

对蛋白质组学数据进行主成分分析（PCA），发现暴露组与对照组在一定程度上呈现出分离趋势，且其分布与暴露剂量、个体年龄以及暴露时间无明显相关性。随后，作者展示了数据的质量评估情况。值得注意的是，本研究共鉴定并定量了2663个蛋白，相较之前使用新鲜心脏组织所鉴定到的1282个蛋白，数量更加丰富。此外，作者对20个心脏样品的蛋白质丰度进行比较，结果表明在蛋白质水平上没有显著差异。说明采用的FFPE样本处理方法可以很好地释放出蛋白质并进行定量研究。

 图1 基于FFPE样本的心脏蛋白质组图谱

（2）蛋白质组学数据分析结果提示长期辐射后心脏蛋白质组的改变

随后，作者比较了暴露组和对照组的蛋白质组学数据，共筛选出 196 种差异表达蛋白（unique peptides>1; |FC|≥1.3;p< 0.05）, 其中105 种蛋白在暴露组样品中下调，91 种蛋白上调。火山图和定量热图显示两组样本之间存在明显差异。使用Ingenuity Pathway Analysis（IPA）分析差异蛋白，发现脂肪酸代谢、纤维化等通路受到显著影响。同时，IPA软件还预测到PPAR和TGFB1这两种调控因子相关的通路被明显富集。

图2 FFPE心脏组织的差异蛋白及通路富集分析

（3）长期辐射引发心肌组织形态学特征发生改变

上述结果提示，长期辐射暴露导致心脏组织内与纤维化相关的蛋白质及信号通路呈现总体上调的趋势。为了验证这一观点，作者对这些组织进行了染色。结果显示，经长期辐射的心脏组织呈现出中度至重度的间质性纤维化，与蛋白质组学的结论一致。

图3 心脏样本中纤维化的检测

（4）FFPE样本和新鲜冷冻组织的蛋白质组学检测结果相近

作者还将本研究所得数据与已公开的新鲜心脏组织蛋白质组学数据进行了比较。两项研究的数据分析结果显示，长期辐射暴露引起的心脏反应相似，结果无显著差异。

图4 FFPE和新鲜心脏组织的数据比较

结论

本研究通过比较电离辐射暴露人群的心脏FFPE组织中蛋白质组变化，发现参与脂肪酸代谢、纤维化等通路的蛋白质受到显著影响。通过组织病理学分析，验证了长期辐射暴露导致心脏组织出现广泛的纤维化现象。该研究一方面对团队之前的研究发现进行了证实和补充，强调了不良代谢变化在辐射相关IHD中的关键作用。同时，也凸显了FFPE样本适用于蛋白质组学分析和分子机制的探讨研究。

总结

本研究的主要亮点在于首次对人类FFPE心脏组织样本进行蛋白质组学研究，旨在评估长期辐射暴露对心脏组织的影响。研究数据突出了FFPE样本在蛋白质组学研究中的可行性和适用性。

然而，本研究也存在一些不足之处。首先，使用的FFPE样本量不多，其中健康组仅包括5例样本。其次，在发现差异蛋白质和富集通路后，并未在更大样本中进行验证。因此，这些差异蛋白质和通路是否可作为疾病生物标志物或关键致病机制尚不明确。尽管如此，能够在样本相对较少的情况下发表于5.6/Q1的期刊，更加凸显了FFPE样本的重要价值。

这些被石蜡包裹的组织，或许正蕴藏着无数未揭示的奥秘。让我们一同揭开这神秘面纱，探索其中的精彩！

头脑风暴

FFPE样本储量巨大，是亟待挖掘的宝藏。在本研究的基础上，小谱提出了几个类似的研究方向，以供大家参考：

1.前列腺癌进展相关标志物的寻找

目的：通过比较不同分期的前列腺癌患者癌组织中的蛋白表达，寻找与疾病进展相关的蛋白质。

样本：不同分期的前列腺癌患者切除癌组织的FFPE样本

流行病学方法：横断面研究

2.主动脉狭窄（AVS）患者的心肌标志物寻找

目的：通过比较AVS患者切除的不同心肌组织的蛋白表达，探索与AVS相关的蛋白质

样本：AVS患者切除心肌（病变/正常）组织的FFPE样本

流行病学方法：横断面研究

3.阿尔兹海默症（AD）的疾病分型标志物寻找

目的：通过比较患或不患脑淀粉样血管病（CAA）的AD患者切除脑组织的蛋白表达，寻找与疾病分型相关的蛋白质。

样本：阿尔兹海默症（CAA+/CAA-）患者切除脑组织的FFPE样本

流行病学方法：横断面研究