唐氏綜合征是最常見的遺傳疾病和嚴重出生缺陷病之一， 大部分是由於母親卵子的第21號染色體發生不分離現象（多了一條21號染色體）所造成的，
10月31日， 發表在Nature Communication雜誌上的一項研究首次分析了21-三體綜合征個體的蛋白質， 目的是為了提高我們對“多一條21號染色體會如何影響人類發育”的理解和認識。
論文的共同通訊作者Stylianos E. Antonarakis教授說：“先前對唐氏綜合征的研究主要集中在分析DNA和轉錄組（所有由我們基因組中的基因合成的信使RNA）， 然而， 蛋白質是一類高資訊分子， 因為它們與唐氏綜合征的臨床症狀更密切相關。 對蛋白質進行分析有可能會提出關於‘21-三體綜合征擾亂細胞機制’的新假說。 ”
技術與方法
不過， 唐氏綜合征患者細胞與健康個體細胞之間的蛋白質差異很低， 很難用傳統的技術檢測到，
借助一種新型的質譜技術——SWATH-MS， 科學家們成功對由皮膚細胞合成的10,000種蛋白中的4,000種進行了量化。
科學家們強調， 這一研究的目的是為了分析由於基因異常帶來的蛋白質差異， 而不是分析由於個體差異引發的蛋白質差異。 因此， 在這項研究中， 調查了來自一對女性雙胞胎的成纖維細胞。 除了一人患21-三體綜合征， 一人未患該病外， 她們有著相同的遺傳背景。
分析與結果
研究結果顯示， 不僅是21號染色體基因編碼的蛋白質， 其它染色體上基因編碼的蛋白也表現出了顯著的數量差異。
研究中， 科學家們還觀察到了一種自我調節蛋白質生產（self-regulating protein production）的細胞機制。 在正常情況下， 這種機制能夠幫助糾正較低的蛋白質過剩， 調節蛋白質數量。 但是， 多餘的21號染色體的存在使得這種機制不再能夠控制細胞內蛋白質的數量。
此外， 他們還發現， 21三體還影響了細胞的多種子結構， 尤其是線粒體。 具體來說， 構成線粒體的蛋白質被過度削減， 影響了它們的正常運作。
意義與計畫
總結來說， 這項研究不僅在“通過蛋白質分析理解21-三體綜合征”方面邁出了重要的一步， 同時， 它還證明了新技術的可行性， 為開展同類研究奠定了基礎， 因為， 這一技術可用於調查其它遺傳疾病。
關於這項研究的下一步計畫， Antonarakis教授表示， 他們需要調查出負責唐氏綜合征每一個特定症狀的失調蛋白質。 同時， 他們還將用這些技術和方法繼續調查被21三體嚴重影響的其它細胞類型，
參考資料：