综述：时空蛋白质组学：揭示炎症性肠病及相关结直肠癌中不断演变的分子景观

《Laboratory Investigation》：Spatiotemporal Proteomics: Unveiling Evolving Molecular Landscapes in Inflammatory Bowel Disease and Associated Colorectal Cancer

本综述系统阐述了时空蛋白质组学(STP)这一前沿技术在炎症性肠病(IBD)及其相关结直肠癌(CRC)研究中的应用进展。文章详细分析了数字空间分析器、成像质谱和成像质量细胞计数等STP技术的优势与局限，揭示了IBD中肠道肌肉层细胞、上皮细胞和免疫细胞的蛋白分布变化，以及CRC发生发展过程中分子动态演变规律。特别强调了STP在精准治疗靶点发现和新型疗法开发中的转化价值，为疾病诊断分型、治疗预后提供了新的研究视角。

　　

时空蛋白质组学技术新进展

时空蛋白质组学(Spatiotemporal Proteomics, STP)作为时空组学的重要分支，能够在不同生理病理条件下对蛋白质分子进行跨时空维度的大规模筛选分析，精确可视化呈现分子分布与表达变化图谱。这项技术正逐步成为研究炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)及其相关结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)的最前沿工具。

技术方法突破

目前广泛应用于IBD和CRC研究的STP技术主要包括数字空间分析器(Digital Spatial Profilers)、成像质谱(Imaging Mass Spectrometry)和成像质量细胞计数(Imaging Mass Cytometry)。这些技术凭借高通量、高特异性和单细胞分辨率等优势，能够精确解析蛋白质在细胞和组织区域的表达谱，揭示分子在时空维度上的定位与相互作用。

在IBD研究中的应用

STP技术不仅有助于分析肠道肌肉层细胞、肠上皮细胞和免疫细胞内的蛋白质分布变化，还能检测肠道微生物群中的分布表达差异。研究发现，IBD患者肠道内存在显著的微生物紊乱、异常免疫应答和肠黏膜屏障损伤，这些病理改变通过STP技术得以在时空维度上精确呈现。

在CRC研究中的应用

针对CRC的高度异质性特点，STP主要关注肿瘤发生发展不同阶段（起始、进展、转移）的分子动态变化。包括肿瘤周围区域相关分子的细胞分布和差异表达，以及蛋白质分子在细胞区室间分布的改变。这些发现为理解肿瘤异质性提供了重要依据。

转化医学价值

STP的转化应用价值值得重点关注。除了筛选传统分子治疗靶点外，还延伸到精准疗法和辅助治疗的开发，包括高压氧治疗、运动疗法以及药物控制的时空精准调控。这些应用为IBD和CRC的临床治疗开辟了新途径。

技术局限与展望

尽管STP技术在IBD和CRC研究中展现出强大潜力，但仍存在分辨率限制等挑战。当前大多数主流技术缺乏必要的亚细胞分辨率，需要进一步发展深度可视化蛋白质组学(Deep Visual Proteomics, DVP)等更高精度的技术方法。未来研究应致力于提高分辨率、优化数据分析流程，推动STP技术在临床诊断和治疗中的更广泛应用。

总结展望

时空蛋白质组学作为探索各种生理病理状态下分子机制的最前沿分子技术之一，为临床研究带来了可视化、精确立体的细胞分布和分子表达图谱。该技术为疾病诊断、分型、治疗和预后提供了便捷平台和充足知识储备，有望在未来精准医疗领域发挥更大作用。