Nat Commun丨天健先进生物医学实验室科研人员开发EasySCP单细胞蛋白质组学技术

作者:       来源:       发布时间:2026-07-09      浏览:

2026年6月16日,天健先进生物医学实验室(以下简称“天健实验室”)李保国教授、郝兵兵副研究员团队联合以色列魏茨曼研究所Ido Amit 教授、北京大学现代农业研究院秦国臣研究员,在《Nature Communications》在线发表题为EasySCP Unveils Extensive Liver Zonation at Single-cell Proteomics Resolution的原创研究成果,推出一套自主研发、易操作、高通量、低损耗的单细胞蛋白质组学全新技术EasySCP,实现单细胞蛋白组操作范式革新与肝脏空间蛋白异质性高精度解析,彰显实验室平台建设与交叉学科攻关的综合实力。

长期以来,单细胞转录组可解析细胞身份,但代谢、炎症、细胞通讯等核心生理病理功能最终由蛋白质执行;传统单细胞蛋白组技术操作复杂、依赖特殊定制设备、样本通量低、蛋白鉴定深度有限,极大限制领域普及应用。依托实验室一体化硬件配套与标准化科研管理体系,团队完成全流程自主优化:一体化高通量体系设计:创新采用预装一体化裂解酶缓冲液384孔板,流式精准分选细胞后无需多次移液转移,裂解、酶解流程一体化,全程仅2小时完成,大幅降低样本损失、提升实验重复性。

依托平台Orbitrap Astral质谱系统实现超高深度蛋白鉴定,单颗HEK293细胞可鉴定约5000种蛋白,小鼠肿瘤免疫细胞平均鉴定3200种蛋白、基质细胞可达3500种,鉴定深度跻身全球同期单细胞蛋白组技术第一梯队。

团队分选650颗小鼠肝细胞开展单细胞蛋白组测序,单肝细胞平均检出3500种蛋白,累计鉴定5267种蛋白,其中3277 种蛋白存在显著肝分区空间分布特征,覆盖脂肪酸代谢、药物解毒、氧化应激等关键通路,挖掘大量未报道分区功能蛋白,并通过免疫荧光完成功能验证。

整合单细胞蛋白组、空间蛋白组、多套转录组百万级数据集,自主构建肝细胞空间评分模型HSS,空间相关系数高达0.824,可实现肝再生过渡态细胞识别、组织空间重塑定量刻画,为肝脏发育、损伤、肿瘤疾病研究提供标准化定量工具。

A diagram of a cell sorting process Description automatically generated

本次成果是一项标志性自主技术突破,EasySCP技术有效破解单细胞蛋白组领域普及化瓶颈,降低前沿多组学研究准入门槛,既可服务基础医学器官异质性、肿瘤微环境、代谢调控机制研究,也可面向临床实现微量原代细胞、穿刺样本的单细胞功能图谱检测,在肿瘤早筛、代谢疾病精准分型领域具备广阔转化前景,助力我省生命健康产业高质量发展,为国内单细胞蛋白组技术规模化普及提供国产自研方案。该项重要成果的产出,是天健实验室科研管理体系、大型仪器共享平台、跨单位协同创新机制综合发力的典型成果。

天健实验室自建设以来,始终以省级实验室、全国重点实验室双重高能级平台定位为牵引,持续完善科研管理、仪器共享、协同创新、人才引育一体化运行体系。本次EasySCP 技术的成果研发,是天健实验室平台建设成效、有组织科研模式、跨学科协同创新能力的集中体现。下一步,天健实验室将持续优化平台服务、强化跨域协同、加速技术转化,依托单细胞多组学原创技术体系,持续产出更多支撑生命健康领域的标志性原创成果,为建设国家创新高地、实现生物医药领域科技自立自强贡献中原力量。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-74525-8