Urinary proteins from stone formers promote calcium oxalate crystallization growth and aggregation via oxidative modifications

发表时间

2025年5月

发表期刊

J Adv Res

摘要

引言： 目前用于判断肾结石风险的各种尿液参数，大多依赖于尿液中小分子/离子及pH值的浓度。

目的： 探讨尿液中的大分子（尤其是氧化修饰蛋白）是否也在决定结石风险中起关键作用。

方法： 从健康人和草酸钙（CaOx）结石患者的尿液中纯化复合尿蛋白组，进行各种结晶实验和定量蛋白组学比较。同时进行了生物信息学分析以获得更多见解，且用ELISA验证所得数据。

结果： 正常尿蛋白组抑制了CaOx结石形成的机制（即结晶、晶体生长和聚集），而结石患者的尿蛋白组则促进了这些CaOx晶体参数。通过nanoLC-ESI-LTQ-Orbitrap-MS/MS分析，健康人尿液中鉴定出203种蛋白，结石患者尿液中鉴定出381种蛋白。理化性质分析显示，结石患者尿液中蛋白的分子量和等电点略有增加，而不稳定指数、疏水性平均值（GRAVY）及氨基酸组成则相似。有趣的是，氧化修饰蛋白（尤其是含甲硫氨酸氧化、甲硫氨酸二氧化和半胱氨酸三氧化的蛋白）在结石患者尿液中明显增加（约2.5倍）。定量蛋白组学显示结石患者尿液中89种蛋白上调，56种下调。氧化蛋白在上调蛋白中占比更高（77%，超过3倍于下调蛋白的23%），而非氧化蛋白的比例则较为均衡（分别为54%和46%）。功能富集分析显示，上调蛋白与氧化应激相关的生物过程和分子功能有显著关联。最后，ELISA验证结石患者尿液中氧化蛋白水平显著高于健康人。

结论： 这些数据表明，氧化修饰蛋白质组可能是草酸钙肾结石形成的重要致病因素或风险标志。

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