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高灵敏、高效率！微米级蛋白质组学成像技术研发成功
2025年11月14日 14:14:34
来源：化工仪器网 点击量：4696
西湖大学邹贻龙团队与基里尔·皮亚特克维奇团队合作研发出原位膨胀成像蛋白质组学技术。该技术能够同时看清生物组织里蛋白质的位置，为生物医学研究、疾病机制探索提供了新工具。
在人体这座“超级大城市”里，我们体内的蛋白质，就像这座城市中各行各业的从业者：有的是警察(免疫蛋白)，有的是快递员(运输蛋白)，有的是建筑工人(结构蛋白)。如此“微米级”的精度，如何看清每一个蛋白质的位置呢？
就在近日，西湖大学生命科学学院特聘研究员邹贻龙团队与基里尔·皮亚特克维奇(Kiryl D. Piatkevich)团队合作研发出原位膨胀成像蛋白质组学技术(iPEX)。这种技术能够帮助科学家同时看清生物组织里成百上千种蛋白质的位置，为生物医学研究、疾病机制探索提供了新工具。相关研究成果发表于《自然》杂志。
实验证明，原位膨胀成像蛋白质组学技术检测灵敏度相较传统空间蛋白质组学技术提升10—100倍，有效像素尺寸达1—5微米，单样本可检测600—1500种蛋白质，同时能捕捉蛋白空间共定位关系。
这一技术的核心创新在于将组织中的蛋白质先锚定、再膨胀、再扫描：
第一步，锚定蛋白质，即用锚定试剂将蛋白质锚定在水凝胶网络中，避免蛋白质扩散并去除干扰物质；
第二步，使组织线性膨胀3—7倍且保持结构完整；
第三步，给蛋白“拍高清照”，即原位酶解与质谱成像；
第四步，通过自主开发的计算流程解析数据，自动识别组织结构与特异性蛋白。
为验证该技术的性能与应用价值，研究团队在多种组织、类器官及疾病模型中开展实验。在小鼠视网膜研究中，原位膨胀成像蛋白质组学技术仅凭蛋白质表达谱就重构出清晰的组织分层，识别出不同细胞层的特异性蛋白质，这是传统技术无法实现的。此外，研究团队还在小鼠小脑、小鼠肠道、人源脑类器官、小鼠肝脏组织等样本中展开测试，验证了该技术的通用性。
原位膨胀成像蛋白质组学技术的研发成功，不仅突破了传统技术在蛋白质检测灵敏度、像素尺寸以及蛋白种类检测数量上的局限，更凭借其独特的创新步骤，实现了对生物组织内蛋白质位置和关系的精准捕捉。其通用性的验证，更是为未来在更广泛的生物医学研究和疾病机制探索中应用奠定了坚实基础。
素材来源：西湖大学
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