空间蛋白质组学是一项创新技术，它在传统蛋白质组学的基础上，能够深入揭示蛋白质在细胞或组织中的空间分布。这项技术对于理解生物功能、疾病机制及治疗效果具有重要意义。2024年度，《NatureMethods》将空间蛋白质组学评选为年度方法，显示了行业对这种技术应用前景的关注与认可。

现有的质谱空间蛋白质组学技术主要有MALDI质谱成像、激光显微切割以及膨胀水凝胶放大后切割等。其中，质谱成像的适用范围有限，而后两种方法的高成本和质谱通量要求限制了其在研究中的广泛应用。2025年2月，中国科学院动物研究所的赵方庆团队与国家蛋白质科学中心的王贵宾合作，发表了一篇名为《High-resolution spatially resolved proteomics of complex tissues based on microfluidics and transfer learning》的研究论文，提出了一种全新的高分辨率和高通量空间质谱蛋白质组学平台——PLATO。该平台实现了对整个组织切片中数千种蛋白质的精确映射。

技术创新与优势

该研究结合了微流控技术、微量蛋白质组学检测及人工智能深度学习算法，实现了多个技术突破：

1. 基于微流控的高通量原位蛋白采样

PLATO平台采用创新的微流控技术，能够在多个组织切片上连续进行蛋白采样，利用不同角度的平行流分析，使得在消化过程中可有效确保检测的稳定性。

2. 高稳定性和准确性的质谱检测

本研究选用QExactive HF质谱仪，采用DIA采集模式，使得在高通量的条件下，实现了对微量样本的准确且可重复的定量，为重构空间蛋白质表达图谱提供了基础条件。

3. 深度学习的空间重构算法

通过开发Flow2Spatial算法，该平台能够根据切片图像及平行流投影值，重建高分辨率的蛋白质空间分布，显著降低了测量切片的数量与时间成本，同时提升了数据的准确性。

PLATO平台亮点

1. 高分辨率蛋白质映射

PLATO平台以25μm的高空间分辨率对组织切片中的蛋白质进行定位和定量分析，使研究人员能够清晰观察蛋白质在不同细胞中的分布。

2. 广泛的组织兼容性

无论是小鼠、大鼠还是人类组织，PLATO均具备强大的适应能力，支持在多种生物样本中开展高效的蛋白质组学研究。

3. 在乳腺癌研究中的应用

PLATO在乳腺癌研究中展现了巨大的应用潜力，能够通过高分辨率的蛋白质映射识别不同的肿瘤亚型，为肿瘤诊断和治疗提供新的思路。

总结与展望

PLATO整合了微流控采样、微量质谱检测与人工智能算法，显著推动了高分辨率空间蛋白质组学的发展。随着技术的不断优化，PLATO展示了在各种组织类型和临床研究中的广泛应用潜力。未来，计划进一步提升空间分辨率和检测蛋白数量，以实现更全面的蛋白质组学研究。

中国科学院动物研究所的赵方庆研究员及其团队，凭借在空间蛋白组学领域的创新贡献，为该领域的发展打下了坚实的基础，接下来的研究将更加注重技术的拓展与应用，助力生命科学的进步与发展。

尊龙凯时将继续关注与支持空间蛋白质组学领域的前沿研究，为推动生物医疗科学的发展贡献力量。