▲经分析蛋白质的部分热图。
得益于1万多种蛋白质的相互作用，健康的心脏在一生中可以跳动近20亿次。德国马克斯·普朗克生化研究所和慕尼黑工业大学的德国心脏研究所（(MPIB）的研究人员在《自然——通讯》杂志发表文章，首次编绘出称为“心脏蛋白质组”的健康人类心脏图谱，鉴定出心脏每种类型细胞中个体蛋白质的种类和数量，这使未来识别健康和病患心脏之间的差异变得更加容易。
蛋白质是细胞的分子机器，在细胞中发挥着多种功能。细胞基于DNA信息制造蛋白质，因此DNA或蛋白质的变化都会导致疾病。要认清这些导致心脏病的潜在因素，精确鉴别出健康心脏中蛋白质的种类和数目就变得十分重要。
科学家确定了心脏所有区域（心脏瓣膜、心脏腔室和主要血管）中细胞的蛋白质图谱并研究了三种类型心脏细胞（心脏成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞）的蛋白质组成。通过质谱分析，他们发现了近11,000种蛋白质。
过往研究集中于单个细胞类型或患病心脏的组织。“这存在两个问题。一、结果未反映心脏所有区域组织的状况; 二、缺乏健康心脏的比较数据。而我们的研究解决了这两个问题，给未来的相关研究提供了数据参考。”本研究的主要作者、马克斯·普朗克生化研究所的研究人员Sophia Doll说。
“从这张心脏蛋白质图谱可知健康心脏都以非常相似的方式运转。我们测量了所有心脏区域内的蛋白质，它们之间的差别很小。”Sophia Doll说，“出乎意料的是，尽管左右心脏功能不同（右半边输送缺氧血液到肺部，左半边从肺部输送富氧血液到全身），它们的蛋白质构成却很相似。
为了测试是否可比照健康心脏数据来检测病患心脏，研究小组将这些数据与心房颤动患者的心脏蛋白质相比较，找到了患病的初步线索：病患心脏组织中负责为细胞提供能量的蛋白质是最大的不同。
更有趣的是：除了与健康心脏蛋白质组的不同，病患心脏个体间变化也各不相同。MPIB心血管外科副主任Markus Krane博士说：“这表明了个性化医疗的重要性。尽管所有患者具备非常相似的临床症状，但每个病例都存在不同的分子功能障碍，我们要学会识别和治疗这些个体差异，特别是在心脏医学领域。”
Markus博士和同事从60多个心脏手术和法医样本中搜集了150多个组织样本。他们用精细的细胞培养方法从中提取各类细胞。大量的心脏样本是进行精确个体心脏区域研究的关键。MPIB的蛋白质组学和信号转导组组长Matthias Mann及其团队进行了广泛的质谱测量。由于质谱和样品处理方面的突破，研究人员正朝着个性化医疗迈进。
马克斯·普朗克研究所的团队非常重视精确、可重复且快速的分析方法。他们不断改进技术，现在两天内就能完成全心脏区域的蛋白质检测，把原来的速度翻了一番。这对患者的潜在治疗至关重要。
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编译：Tracy 编辑：张梦 程建兰
