在传统蛋白质组学的基础上，空间蛋白质组学揭示了分子在细胞或组织中的空间分布，对深入理解生物功能、疾病机制和治疗效果具有重要意义。随着技术进步，《Nature Methods》将空间蛋白质组学选为2024年度方法，显示出业界对其广阔应用前景的重视。目前，质谱空间蛋白质组学技术主要包括基于MALDI的质谱成像、激光显微切割以及膨胀水凝胶切割等方法。然而，质谱成像的蛋白检测种类有限，而后续技术的高成本及质谱检测通量要求也限制了其应用范围。

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在《Cell》杂志上发表了研究论文，描述了一种名为PLATO的新型高分辨率空间质谱蛋白质组学平台。此平台结合微流控技术、微量蛋白质组学检测及人工智能，能够对组织切片中数千种蛋白质进行精准映射。

技术创新与优势

尊龙凯时人生就博的PLATO平台采用了一种创新的高通量原位蛋白采样技术，获得3张组织的连续切片。中间切片用于组织学染色或生成空间代谢/转录组的参考数据，而第一、三片则在不同角度下进行微流控芯片的平行流蛋白质组分析。切片在芯片上进行消化，微通道中的肽段被抽取并进行LC-MS/MS定量分析。

本研究同时应用QExactive HF质谱仪进行高稳定性和准确性的微量蛋白质组学检测，以支持空间蛋白质表达图谱的重构。其每日可处理40个样本，确保微量样本在高通量下的可靠、重复定量。

此外，本研究还开发了一种基于迁移学习的算法Flow2Spatial，能够根据中间切片的图像和空间代谢/转录组结果重建高分辨率的原始蛋白质空间分布。这一算法显著降低了切片数量和测量次数，减小了切片间异质性，从而节省了样品制备和测量时间。

PLATO平台亮点

PLATO平台具备以下几个重要特点：

高分辨率蛋白质映射

PLATO平台可以以极高的空间分辨率（25μm）进行组织切片中蛋白质的定位和定量分析，帮助研究者清晰了解不同细胞和组织区域内的蛋白质分布及其生物功能。

广泛的组织兼容性

无论是小鼠、大鼠还是人类组织，PLATO平台均能高效兼容，扩展了其在不同生物样本中的蛋白质组学研究应用。

在乳腺癌研究中的应用

PLATO在乳腺癌研究中展现了其强大的应用潜力，通过高分辨率的蛋白质映射识别不同肿瘤亚型，并发现关键失调蛋白质，为肿瘤诊断和治疗提供新思路。

总结与展望

综上所述，PLATO平台结合微流控采样、微量蛋白质测定及人工智能算法，实现了空间蛋白质组学的重大突破，并已在不同物种和组织类型中显示出普适性。在处理复杂蛋白质组时，QExactive HF平台下可在26分钟内精准鉴定2500种蛋白质，展现出优秀的解析能力。

尊龙凯时人生就博所开发的这一技术成果也为新一代仪器性能的突破设定了基准。例如，赛默飞在2023年推出的Orbitrap Astral不仅提升了微量蛋白质组的鉴定通量，还能在单个细胞中深度覆盖超6500种蛋白质，为空间蛋白质组学的研究提供了强有力的技术支持。

展望未来，PLATO平台将在空间蛋白质组学领域持续扩展应用，优化技术指标，助力生命科学和临床研究的进一步发展。