在當今科學(xué)領(lǐng)域中，單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)以其突破性的能力和廣泛應(yīng)用性而備受關(guān)注。它的出現(xiàn)為我們提供了一扇通向微觀世界的大門，讓我們能夠深入探索細胞內(nèi)部的奧秘。2024年，這項技術(shù)取得了令人矚目的進展，為解析腫瘤微環(huán)境、揭示疾病發(fā)生發(fā)展機制、構(gòu)建器官細胞圖譜、探索生物發(fā)育過程以及研究治療響應(yīng)機制提供了新的突破口。

本文將回顧單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)在過去幾年的發(fā)展歷程，并展望其在2024年的最新進展。讓我們一起來看看這項令人振奮的技術(shù)如何改變了科學(xué)研究的面貌，為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了新的希望和機遇。

過去：單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用

在過去幾年，單細胞蛋白組學(xué)技術(shù)取得了令人矚目的進展，并在許多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。這項技術(shù)的發(fā)展為科學(xué)研究帶來了新的突破口，為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了前所未有的機會。

案例一：單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)繪制腫瘤免疫微環(huán)境的單細胞圖譜

2023年7月，浙大醫(yī)學(xué)院陳建團隊在期刊Gastroenterology（IF=29.4）發(fā)表題為“Single-Cell Profiling of Tumor Immune Microenvironment Reveals Immune Irresponsiveness in Gastric Signet-Ring Cell Carcinoma”的研究論文，該研究通過對胃印戒細胞癌(GSRCC)和非胃印戒細胞癌進行單細胞測序和單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析，首次在單細胞水平上提供了胃印戒細胞癌的適應(yīng)性免疫圖譜；研究還揭示了特定的T細胞和B細胞狀態(tài)在介導(dǎo)無反應(yīng)時間中的作用，并通過直接影響第三級淋巴結(jié)構(gòu)成熟，提名CXCL13為胃癌免疫激活的中樞協(xié)調(diào)因子。

單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)繪制腫瘤免疫微環(huán)境的單細胞圖譜^[1]

案例二：單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)揭示白血病干細胞異質(zhì)性

2021年6月，哥本哈根大學(xué)生物技術(shù)研究與創(chuàng)新中心Bo T. Porse團隊在期刊Nature Communications（IF=16.6）發(fā)表題為“Quantitative single-cell proteomics as a tool to characterize cellular hierarchies”的研究論文，該研究通過對原代急性髓系白血病 (AML) 細胞群進行單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)分析，描繪了其單細胞層面的細胞發(fā)育及分化情況變化圖譜，發(fā)現(xiàn)單細胞蛋白質(zhì)組分析有效區(qū)分了不同發(fā)育進程。

單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)揭示白血病干細胞異質(zhì)性^[2]

案例三：單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)揭示人卵母細胞的異質(zhì)性

2022年8月，南京醫(yī)科大學(xué)郭雪江教授團隊在期刊Mol Cell Proteomics（IF=7.0）發(fā)表題為“Single-Cell Quantitative Proteomic Analysis of Human Oocyte Maturation Revealed High Heterogeneity in In Vitro-Matured Oocytes”的研究論文，該研究通過對體內(nèi)成熟（IVO）和體外成熟（IVM）的卵母細胞進行單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)研究，揭示了不同成熟方式的卵母細胞的異質(zhì)性，為評估IVM對卵細胞質(zhì)量的影響和研究卵細胞成熟的機制提供了豐富的資源。

單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)揭示人卵母細胞的異質(zhì)性^[3]

案例四：單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)揭示黑色素瘤細胞的藥物耐受性

2020年5月， 蘇州系統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究所李貴登課題組、加州理工學(xué)院的David Baltimore課題組和西雅圖系統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究院的James Heath課題組在期刊Nat Communications（IF=16.6）發(fā)表題為“Multi-omic single-cell snapshots reveal multiple independent trajectories to drug tolerance in a melanoma cell line”的研究論文。該研究利用單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)聯(lián)合分析黑素瘤細胞系在不同藥物處理時間下的表達情況，發(fā)現(xiàn)并驗證了細胞在藥物作用過程中的異質(zhì)性，這為單細胞技術(shù)在藥物靶點篩選方面提供了新的指導(dǎo)。

單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)揭示黑色素瘤細胞的藥物耐受性^[4]

最新進展：單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用

 今年，單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)不僅在解析腫瘤微環(huán)境和研究治療響應(yīng)機制方面取得重大突破，還在技術(shù)流程和數(shù)據(jù)分析方面取得進步。這為科學(xué)家們提供了全新途徑，深入探索腫瘤內(nèi)部微觀世界，同時也為個性化治療和精準醫(yī)學(xué)的實現(xiàn)帶來新希望！

2024單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)進展一覽表

單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)解決方案

青蓮百奧致力于單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)研究，提供一體化解決方案，包括技術(shù)平臺、數(shù)據(jù)分析服務(wù)和最新引入的4D質(zhì)譜儀技術(shù)。通過將組織或器官中的細胞解離成細胞懸液，并利用細胞分選技術(shù)逐個分選細胞，對單個細胞進行質(zhì)譜檢測，分析和識別細胞內(nèi)蛋白質(zhì)組成和表達水平，進而深入了解細胞類型和狀態(tài)。目前已實現(xiàn)對單個293T細胞1800+蛋白的檢測深度。青蓮百奧公司還提供專業(yè)數(shù)據(jù)分析服務(wù)，助力研究人員解讀單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，使研究更加深入全面。

青蓮百奧單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)流程

讓我們共同期待單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)在科學(xué)研究領(lǐng)域中綻放出更多令人驚嘆的成果和無限可能！愿它帶來更多新的發(fā)現(xiàn)和突破，助力推動科學(xué)的進步和發(fā)展！

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