摘要：近日，空间蛋白质组学（spatial proteomics）被 Nature Methods 评选为2024年度技术，引起了科研人员的关注，正如人类喜欢探索和绘制地图，如今我们正利用最前沿的方法绘制生物系统的 “蛋白质地图”， 以更好地理解细胞、组织、器官和有

近日，空间蛋白质组学（spatial proteomics）被 Nature Methods 评选为2024年度技术，引起了科研人员的关注，正如人类喜欢探索和绘制地图，如今我们正利用最前沿的方法绘制生物系统的 “蛋白质地图”， 以更好地理解细胞、组织、器官和有机体如何进行结构和功能的连接。

看到了吗？看到了吗？看到了吗？空间蛋白有主角光环

那么空间蛋白质组学是什么呢？可以干嘛呢？

空间蛋白质组学是一个总称，涵盖了广泛的基于免疫组织化学的方法，包括但不限于循环免疫荧光（cycIF）、索引共同检测（CODEX）、迭代漂白扩展多重性（IBEX）、多重离子束成像（MIBI）和成像质谱流式（IMC）等技术。这些方法可用于生成组织和器官切片等标本的高复杂度图像，以了解其蛋白质组成和空间信息，并且是绘制生物系统 “蛋白质地图”的基础。

同时Nature Methods特刊刊发了多篇专家的热议文章，多维度展示空间蛋白质组学的过去、现在和未来。我们一起来看看吧！

过去

来自苏黎世大学Bernd Bodenmiller教授介绍了生物学研究中为什么关注蛋白质，并简要回顾了免疫荧光是如何发展到空间蛋白质组学领域的。文章指出绘制空间蛋白谱图有助于揭示组织的复杂性，为精准医疗助力。

现在

来自以色列魏茨曼科学研究所的Yuval Bussi 和 Leeat Keren 教授探讨了当前蛋白质组学的计算工具，目前图像处理和分析工作流程虽然很好，但各种步骤不是集成化。未来需要将图像处理和分析步骤一体化以更深入发现和解决生物学问题。

来自加拿大麦吉尔大学的 Daniela Quail 和 Logan Walsh 教授讨论了空间蛋白质组学在肿瘤微环境的应用。进一步深入探究细胞-细胞、组织-组织的相互作用，和免疫系统与肿瘤空间协调机制，为癌症研究的新兴突破铺平道路。

来自马克斯普朗克生物化学研究所的 Matthias Mann 和 Thierry Nordmann，以及哥本哈根大学的 Andreas Mund教授强调了深度视觉蛋白质组学（DVP）技术在质谱灵敏度提升和单细胞分辨率实现中的作用，并表示未来需要将DVP与其他组学技术相结合，以推动技术普及并最终实现临床应用。

未来

来自耶鲁大学的 Rong Fan教授提出空间蛋白质组学与其他组学（如空间转录组学、空间表观遗传学）的整合，以获得细胞功能、异质性和相互作用以及这些过程的潜在作用机制。着重强调了多组学和空间蛋白质分析的挑战和新兴机遇，以推进基础研究和转化应用。

结语

随着技术的不断进步与革新，空间蛋白质组学在样品制备（更好的亲和试剂、标记、条形码、信号放大、切片）、显微镜（分辨率、视野）和数据处理（科学智能的算法和数据管理体系）等方面都取得了不错的进展，我们对未来获得覆盖范围更广、体积更大、具有亚细胞分辨率甚至超分辨率的空间蛋白质组学感到期待。从精准医疗到多组学的整合，空间蛋白质组学正在构建一副生物系统的 “蛋白质地图”，帮助科研工作者解开更多生命的奥秘。

参考文献

1. Bodenmiller, B. Nat. Methods https://www.nature.com/articles/s41592-024-02538-6 (2024).

2. Keren, L. & Bussi, Y. Nat. Methods https://doi.org/10.1038/s41592-024-02539-5 (2024).

3. Quail, D. & Walsh, L. Nat. Methods https://doi.org/10.1038/s41592-024-02542-w (2024).

4. Nordmann, T., Mund, A. & Mann, M. Nat. Methods https://doi.org/10.1038/s41592-024-02541-x (2024).

5. Fan, R. Nat. Methods https://doi.org/10.1038/s41592-024-02533-x (2024).

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来源：张湘聊科学