基于数据非依赖采集技术的血清与血浆配对比较定量蛋白质组学研究

本研究针对血清与血浆在蛋白质组学研究中的优选争议，采用数据非依赖采集（DIA）技术对10对样本进行定量蛋白质组学分析，揭示了二者在免疫功能、氨基酸代谢等通路上的差异特征，并筛选出与癌症预后相关的潜在标志物。该研究为生物标志物发现和临床样本选择提供了分子层面的科学依据。

　　

血液作为人体重要的生物样本，其血清和血浆组分长期被视为蛋白质组学研究的“黄金标准”。然而，科学界对这两种样本的优选始终存在争议——血清在凝血过程中可能丢失部分蛋白质，而血浆抗凝剂的添加又可能干扰检测结果。这种选择困境直接影响了疾病标志物发现的可靠性。更棘手的是，传统数据依赖采集（DDA）技术在大型队列研究中存在重复性差的缺陷，使得不同实验室的血清/血浆比较研究难以得出统一结论。

针对这一难题，国内某研究机构的研究团队在《Journal of Proteome Research》发表了突破性研究。他们创新性地采用数据非依赖采集（DIA）技术，结合LC-MS/MS（液相色谱-串联质谱）分析平台，对10对匹配的血清和血浆样本进行系统比较，并在8对验证样本中复现发现。该技术通过全扫描模式采集所有肽段信息，克服了DDA随机采样的局限性，首次实现了血清与血浆蛋白质组的系统性定量对比。

研究结果揭示：

1. 功能通路差异：血浆中显著富集的蛋白质主要参与吞噬体和免疫相关通路（如补体激活途径），而血清则突出表现为氨基酸代谢相关蛋白的过表达，特别是苯丙氨酸和色氨酸代谢途径。
2. 器官分泌偏好：肝脏来源蛋白质在血浆中含量更高，这与肝脏合成大多数凝血因子的生物学特性相符；而血清中骨骼肌分泌蛋白占比显著，暗示凝血过程可能释放肌源性蛋白。
3. 癌症标志物筛选：通过整合TCGA（癌症基因组图谱）和HPA（人类蛋白质图谱）数据库，鉴定出血浆特异性标志物CD5L（与卵巢癌预后相关）和血清特征蛋白APOA4（在结直肠癌中异常表达）。

讨论部分强调，该研究不仅首次在分子层面阐明血清/血浆的生物学差异（如血清中血小板因子4_（PF4）
含量是血浆的32倍），更重要的是建立了标准化比较框架。研究者特别指出，对于免疫相关研究应优先选择血浆，而代谢性疾病研究则更适合采用血清样本。这种靶向性选择策略将显著提高后续生物标志物研究的效率与准确性。

技术方法亮点包括：

• 采用改进的DIA方法（窗口宽度优化至25 m/z）提升低丰度蛋白检出率
• 建立双队列研究设计（10对发现集+8对验证集）增强结论可靠性
• 整合SWATH^TM
  采集技术与Spectronaut软件进行数据分析

这项研究为精准医学时代的样本选择提供了重要指导，其建立的DIA比较范式也可推广至其他体液（如脑脊液、尿液）的标准化研究。未来需要扩大样本量验证标志物的临床适用性，并进一步探究凝血过程对蛋白质组的动态影响机制。