2023年2月26日，西湖大学医学院的郭天南教授、哈佛医学院的Judith A. Steen教授以及马克斯·普朗克生物化学研究所的Matthias Mann教授共同受邀在《Nature》期刊上发表了一篇综述文章，标题为“基于质谱的蛋白质组学：从单细胞到临床应用”。该综述是自2016年两位蛋白质组学领域领军人物Ruedi Aebersold和Matthias Mann发表的关于这一领域的重要总结之后，再次对近十年来的进展进行了全面回顾。

2016年的综述系统回顾了近十年来基于质谱的蛋白质组学技术的发展，详尽描述了这一技术领域内的全流程革新。作者强调，通过硬件和软件的技术革新，质谱蛋白质组学已经实现了从常规生物样本到单细胞乃至空间分辨分析的大规模检测。这一转变显著提升了蛋白质鉴定、定量及结构解析的深度和准确性。文章还讨论了蛋白质组学在临床应用中的潜力与面临的挑战，例如疾病生物标志物的发现及多标志物检测方法的发展，并强调了靶向蛋白质组学技术在疾病诊断和精准治疗中的应用前景。

质谱蛋白质组学技术概览

随着自动化和标准化技术的引入，生物样品的前处理效率大幅提升，研究者们可以成功分析包括福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织和考古样本在内的各种类型样本。在色谱分离方面，现代质谱仪的高灵敏度使传统的纳升级流速逐渐被微升级流速取代，极大提高了稳健性。质谱仪的进步同样显著，尽管Orbitrap分析仪仍然占据主导地位，但飞行时间（TOF）分析仪也在不断复兴，其采用的并行累积—串行碎片（PASEF）技术显著提高了肽段的测序效率。

在数据采集方面，传统的数据依赖性采集（DDA）模式的局限促使越来越多的研究转向数据非依赖性采集（DIA）模式，DIA能够无偏向性地检测几乎所有的多肽离子。这一转变在结合先进的机器学习和深度学习算法后，极大提升了复杂质谱图的解读效率。靶向蛋白质组学（S/MRM）技术也正在迅速发展，以满足临床应用的定量需求。

质谱蛋白质组学的应用

本文从许多角度探讨了基于质谱的蛋白质组学在生物系统中的多维应用。例如，表达蛋白质组学揭示了在不同条件下蛋白质丰度的变化；相互作用蛋白质组学展示了细胞内复杂的分子互联网络；翻译后修饰（PTMs）和结构蛋白质组学则提供了功能调控和结构解析的详尽描述。这些技术扩展了蛋白质组学的应用边界，为疾病机制的研究提供了新的视角和工具。

将蛋白质组学应用于临床

文章讨论了如何将成熟的质谱技术转化为临床应用，以改善疾病的诊断、预后评估和治疗决策。尽管血浆样本的分析面临挑战，但随着技术的进步，质谱工作流程已于大规模临床队列研究中取得显著成效。研究者们还致力于提高检测深度，并计划将新型非特异性富集策略应用于其他体液样本中，以更加全面地挖掘潜在生物标志物。

蛋白质组学的未来展望与AI的作用

最后，文章对基于质谱的蛋白质组学未来的发展进行了展望，强调了AI在提升蛋白质组学研究效率和深度中的重要角色。随着样品制备、数据采集等技术的不断进步，蛋白质组学将在多个领域（如基础生物学研究和精准医疗）取得革命性进展。AI技术的应用可帮助优化数据解析，提炼出关键生物学信息，从而为精准医疗的实现打下坚实基础。

在此背景下，ag尊龙凯时将继续致力于推动蛋白质组学技术的应用和发展，为生物医疗行业带来更多创新解决方案。通过结合先进的技术与AI的力量，ag尊龙凯时有望在未来的研究中发挥更加积极的作用。