第1章 生物标志物的发现：实验设计和实施 1
1.1 引言 1
1.2 定义 2
1.3 生物标志物发现的现状 3
1.4 实验设计和实施 5
1.5 实验设计过程的差错 6
1.6 实验实施过程的误差 9
1.7 蛋白质生物标志物的特异性 12
1.8 数据统计分析 13
1.9 建议 14
1.10 结论和展望 14
致谢 15
参考文献 15
第2章 基于蛋白质组学和质谱技术的生物标志物的发现 18
2.1 引言 18
2.2 蛋白质生物标志物的发现和发展原则 18
2.3 蛋白质组学样品制备 20
2.4 蛋白质的质谱鉴定 23
2.5 翻译后修饰疾病生物标志物 26
2.6 蛋白质的质谱定量分析 26
2.7 生物标志物的确认 30
2.8 生物标志物的验证 31
2.9 基于质谱的蛋白质生物标志物发现的局限性 32
2.10 结论和展望：整合的生物标志物发现平台 32
参考文献 33
第3章 蛋白质组学分析组织样本前处理方法 41
3.1 引言 41
3.2 基于质谱的蛋白质组学研究可使用的组织样本类型 42
3.3 组织样本裂解/均质化 44
3.4 萃取 46
3.5 结论 50
致谢 51
参考文献 51
第4章 代谢组学中生物体液和组织样本前处理技术 54
4.1 引言 54
4.2 代谢组学中理想的样本前处理技术 54
4.3 生物体液样本前处理方法 56
4.4 组织样本代谢组学 63
4.5 代谢组学中样本前处理新发展趋势 65
4.6 结论和展望 69
致谢 70
参考文献 71
第5章 血样样本采集：分析前变量和标准操作规程 79
5.1 引言 79
5.2 分析前变量的重要性 80
5.3 标准操作规程 81
5.4 样本选择原则 82
5.5 人血液样本及其成分 82
5.6 其他生物样本 84
5.7 血源性病原体，全面性防护措施和安全性 84
5.8 受试者保护 84
5.9 结论 85
参考文献 86
第6章 基于核磁共振的生物标志物发现方法 87
6.1 引言：为什么使用核磁共振？ 87
6.2 核磁共振硬件进展 88
6.3 核磁共振分析的样品前处理 89
6.4 一维核磁共振方法：氢谱、碳谱和磷谱 93
6.5 二维核磁共振方法 95
6.6 靶向代谢指纹图谱 97
6.7 高分辨魔角旋转核磁共振 101
6.8 磁共振光谱 103
6.9 数据处理和预处理 105
6.10 核磁共振的代谢物鉴定 107
6.11 未来的方向和结论 108
参考文献 109
第7章 在不分馏的情况下使用数据独立采集的质谱扩展检测动态范围 120
7.1 引言 120
7.2 PAcIFIC和定量分析 123
7.3 用PAcIFIC进行蛋白质组分析 126
7.4 展望 128
参考文献 128
第8章 基于气相色谱/质谱的代谢组学研究 131
8.1 引言 131
8.2 气相色谱/质谱在代谢组学研究中的应用 132
8.3 大规模代谢组调查的策略 136
8.4 结论和展望 139
参考文献 140
第9章 基于液相色谱/质谱的代谢组学研究 144
9.1 引言 144
9.2 代谢组学指纹图谱的色谱方法 145
9.3 检测 152
9.4 质控、数据分析和生物标志物检测 153
9.5 代谢物鉴定和生物标志物确认 154
9.6 结论 155
参考文献 156
第10章 基于毛细管电泳/质谱的蛋白质组学和代谢组学研究 160
10.1 使用毛细管电泳/质谱分析代谢物指纹图谱 160
10.2 使用毛细管电泳/质谱分析蛋白表达水平 162
10.3 结论 165
致谢 166
参考文献 167
第11章 凝胶电泳法在低丰度蛋白标志物筛查中的应用进展 171
11.1 引言 171
11.2 2-DE在蛋白质组学中的应用进展 172
11.3 单独使用2-DE无法实现低丰度蛋白的筛查 173
11.4 增强低丰度蛋白 173
11.5 2-DE用于蛋白标志物的发现及低丰度蛋白的富集 176
11.6 结论 182
章后记 182
致谢 183
参考文献 183
第12章 基于二维差异凝胶电泳途径的生物标志物发现 187
12.1 引言 187
12.2 凝胶电泳：发展历史 187
12.3 二维差异凝胶电泳 188
12.4 二维聚丙烯酰胺凝胶电泳和二维差异凝胶电泳的优缺点 189
12.5 二维差异凝胶电泳在生物标志物发现中的应用 190
12.6 结论 190
致谢 191
参考文献 191
第13章 基于亲和定向实验的生物标志物发现 192
13.1 引言 192
13.2 亲和定向研究方法 196
13.3 单一基因表达产品选择 201
13.4 翻译后修饰 202
13.5 丰度蛋白去除 211
13.6 结论 211
参考文献 212
第14章 微波辅助天冬氨酸选择性蛋白酸水解 219
14.1 引言 219
14.2 天冬氨酸选择性蛋白酸水解 219
14.3 微波辅助天冬氨酸选择性蛋白酸水解 220
14.4 基于微波辅助酸水解技术的方法开发 221
14.5 微波辅助蛋白酸水解的应用 224
14.6 微波辅助天冬氨酸选择性酸水解方法的优劣性 227
参考文献 228
第15章 生物标志物发现的样本消耗、分级分离和富集 231
15.1 引言 231
15.2 消耗 232
15.3 蛋白质和代谢产物的分级分离程序 233
15.4 亲和色谱法 235
15.5 等电聚焦法 235
15.6 体积排阻色谱 236
15.7 结论 237
参考文献 237
第16章 蛋白和代谢物的鉴定 239
16.1 蛋白的鉴定 239
16.2 全代谢组学中代谢物的鉴定 244
参考文献 250
第17章 疾病相关蛋白质生物标志物的定量蛋白质组学发展 253
17.1 引言 253
17.2 蛋白质生物标志物发现的定量蛋白质组学分析 253
17.3 候选生物标志物的靶向蛋白质组学验证 260
17.4 分析物的复杂度和样品通量 264
17.5 结论 265
致谢 266
参考文献 266
第18章 基于质谱和核磁共振的定量代谢组学 277
18.1 代谢组学 277
18.2 化学计量学分析与定量代谢组学的比较 278
18.3 质谱 279
18.4 核磁共振 283
18.5 结论 289
参考文献 291
第19章 代谢组学和蛋白质组学数据的多元分析 298
19.1 引言 298
19.2 研究1：通过蛋白质组学检测癌症 304
19.3 研究2：通过代谢组学检测心脏病 306
19.4 结论 309
参考文献 310
第20章 用于蛋白质分子诊断和生物标志物发现的自上而下的质谱技术 312
20.1 引言 312
20.2 自上而下的质谱仪硬件 315
20.3 样品制备和分离 319
20.4 信息学 322
20.5 研究现状 322
20.6 结论 325
参考文献 326
第21章 蛋白-蛋白交互网络在潜在生物标志物识别和表征中的作用 335
21.1 引言 335
21.2 使用蛋白-蛋白交互作用的网络分析 337
21.3 蛋白-蛋白交互作用数据库 341
21.4 检验蛋白-蛋白交互作用的常见实验方法 342
21.5 背景问题的处理 345
21.6 结论 346
参考文献 346
第22章 反相蛋白芯片技术：临床研究领域进展 351
22.1 引言 351
22.2 反相蛋白芯片的起源 351
22.3 临床分子肿瘤学的RPMA 352
22.4 通过RPMA验证由质谱发现的候选生物标志物 357
22.5 结论与展望 358
参考文献 359
第23章 自身抗体和生物标志物的发现 365
23.1 引言 365
23.2 自身抗体检测的蛋白质组学方法 366
23.3 自身抗体与疾病阶段的关系 373
23.4 挑战与未来的发展 375
参考文献 376
第24章 微小核糖核酸及生物标志物的发现 382
24.1 引言 382
24.2 miRNA的生物学基础、功能和检测 382
24.3 miRNA生物标志物发现研究实例 390
致谢 392
参考文献 392
第25章 组织中完整生物分子的质谱成像 397
25.1 引言 397
25.2 基质应用 399
25.3 蛋白质分析 400
25.4 多肽和蛋白质的消解 401
25.5 脂类分析 403
25.6 药物分析 404
25.7 3D成像 406
25.8 快速成像 406
25.9 结论和展望 407
致谢 407
参考文献 407
第26章 基于质谱的蛋白质生物标志物的确认方法 412
26.1 引言 412
26.2 用于蛋白质定量的MRM-MS 414
26.3 用于生物标志物验证的MRM-MS实验性能特征 415
26.4 提高生物标志物验证的样本富集策略 417
26.5 提高生物标志物验证的基于质谱的策略 418
26.6 使用稳定同位素作为内标物 420
26.7 MRM-MS实验和生物标志物验证的生物信息学软件 422
26.8 基于MRM-MS的选定生物标志物验证的应用 423
26.9 结论和展望 425
致谢 425
参考文献 426
第27章 用于生物标志物发现的代谢物质谱数据处理 430
27.1 代谢组学生物标志物的发现 430
27.2 基于质谱分析法的代谢组学 430
27.3 靶向和非靶向策略 432
27.4 数据处理 433
27.5 变量选择 436
27.6 数据建模 438
27.7 模型验证 444
27.8 结论 445
参考文献 446
第28章 分析方法和生物标志物的验证 452
28.1 引言 452
28.2 讨论 452
28.3 实验设计与操作 453
28.4 生物标志物的识别和确认 454
28.5 生物标志物的验证 454
28.6 结论 455
参考文献 455
索引 457