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随着新技术的不断涌现和发展，多组学研究结合大数据处理和分析技术，可从整体水平用于研究个体、组织或细胞中DNA、RNA、蛋白质以及其他小分子等成分，从微观水平揭示疾病的病理生理改变。自人类基因组计划顺利完成后，生命科学领域研究进入“后基因组时代”，后基因组学又称为“功能基因组学”，而蛋白质组学则是“功能基因组学”的重要手段之一。蛋白质是人体中执行各种生命活动的主要物质，生命活动的变化通常以蛋白质的表达情况、结构和功能的改变以及蛋白质之间的相互作用而体现出来。在神经系统疾病的研究中，相较于基因组学和转录组学，蛋白质组学可以更直观反映疾病的发生发展，是研究神经系统疾病发病机制的前沿研究方法。利用蛋白质组学技术可以发现差异表达水平的蛋白或肽，然后阐述表征TBI病理状态的分子标记和可能的机制。TBI病人的临床标本，如脑组织、脑脊液和血液（血清或血浆）是进行蛋白质组学分析的合适样本。血液和脑脊液样本可以常规采集，从而提供系统的蛋白谱分析和关于因血脑屏障破坏而受伤的大脑状态的有价值的信息。之前的研究显示，这些差异表达蛋白可能主要与氧化应激、神经胶质细胞分化和神经退行性疾病相关。
同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantification，iTRAQ）试剂由三个基团组成：肽反应标记试剂基团（peptide reactive group）、报告基团（reporter group）以及平衡基团（balance group）。报告基团的分子质量为113～121（不包括120）Da，平衡基团则用于平衡报告基团的质量差。iTRAQ试剂通过与肽段的N端或赖氨酸侧链发生反应，完成对8个样本的肽段的标记。标记完成后混合所有样本，一级质谱检测时，来源于8个样本的同一个肽段表现为同一个峰，二级质谱时，iTRAQ试剂发生断裂，平衡基团丢失，而报告基团的强度表示为相关肽段的丰度。
正常人和TBI后慢性意识障碍病人的血清蛋白质组学存在明显的差异。研究选取了TBI所致的慢性意识障碍状态持续1个月（TBI-1m），3个月（TBI-3m），6个月（TBI-6m）病人以及健康被试者的空腹血浆，利用iTRAQ技术共测定了300种蛋白。相对于正常被试，TBI-1m组筛选出77种差异表达蛋白，TBI-3m组筛选出72种差异表达蛋白，TBI-6m组筛选出93种差异表达蛋白。相对于TBI-1m组，TBI-3m组中筛选出25种差异表达蛋白，TBI-6m组筛选出66种差异表达蛋白。（筛选依据生物信息学公认标准：差异倍数> 1.2且 P 值≤0.05）。其中，α1-酸性糖蛋白（alpha-1-acid glycoprotein 1，AGP）、抗凝血酶Ⅲ（antithrombin-Ⅲ，SERPINC1）、血清白蛋白（albumin，ALB）在蛋白网络中的交互程度最高。通过GO显著性富集分析发现，补体激活（GO：0006956）、蛋白酶解（GO：0006508）、受体介导的胞吞过程（GO：0006898）为三组差异表达蛋白的最主要的生物学进程。胞吞作用的囊腔（GO：0071682）为三组差异表达蛋白共同的细胞成分，同时，细胞黏附作用（GO：0005913）、膜攻击复合物（GO：0005579）、循环免疫球蛋白复合物（GO：0042571）也是脑外伤后不同病程组里重要的细胞成分。丝氨酸型肽链内切酶活性（GO：0004252）、抗原结合（GO：0003823）为三组差异表达蛋白的最主要的分子功能。最后，补体和凝血级联反应为三组差异表达蛋白最主要的KEGG通路。且用酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）做进一步验证结果表明，在1个月、3个月、6个月病程的持续意识障碍病人中，C3、C9和甘露糖结合凝集素2（mannan-binding lectin 2，MBL2）水平均显著高于正常被试者。
（鲍王筱 罗本燕）