蛋白质组学专题 | 必看干货：疾病机制研究文章中必要因素有哪些？

迈维代谢

2023.2.02

蛋白质决定组织器官的结构和功能，如在动脉粥硬化发病过程中，IL-1促进斑块破裂和血栓形成。由此可见蛋白质在疾病发展过程中发挥重要作用，因此蛋白质组学成为疾病研究中的首选。

如果做疾病机制方向的研究，蛋白质研究中那些内容必不可少呢？为了解答这个问题，小迈特总结了蛋白组经典期刊Proteomics（IF：5.393）和Journal of Proteome Research（IF；5.370）2022年发表的近20篇蛋白组学文献，从分组设置、蛋白质组技术选择、分析内容等方面进行深入剖析，详细罗列了疾病蛋白组研究文章中的必要因素，部分文章列表如下。

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01分组设置

对疾病机制研究文章分组进行统计，组别数量无特殊规律，根据实际需求进行设置，但至少需要设置实验组与对照组，针对具有梯度条件研究，建议设置多个分组，保证实验的完整性。如在研究lncRNA BANCR调控宫颈癌机制时，仅设置了BANCR敲除和空白处理Hela细胞两组；在癌症恶病质研究中设置了空白对照组、无恶病质肿瘤组、中度和重度恶病质组，共4组，对恶病质严重程度进行了区分。

除分组设置外，生物学重复也是关键问题，对20篇文章进行统计，针对不同样本类型，生物学重复具有一定规律。临床样本数一般较多，至少10例以上，多则上百例，如在妊娠晚期子痫研究中，分别选取了15例子痫患者和正常妊娠人血浆样本进行检测，在高级浆液性卵巢癌研究中，选取了26例病人和24例健康人血清进行检测。对于动物模型，如小鼠，一般N≥5个，如癌症恶病质研究每组生物学重复为6或7，如芬格利莫德治疗机制研究中，药物处理和空白对照小鼠各选取了5只。对于细胞、微生物样本n=3个可满足文章发表需求，如lncRNA BANCR调控宫颈癌机制严重中，样本类型为BANCR敲除细胞，生物学重复仅3个。

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02蛋白组技术

对18篇蛋白组文章技术进行统计，出一篇采用PEA技术、一篇采用SOMAscan技术外，其他的都采用基于质谱的方法。具体统计数据见下图，从中可发现TMT/itraq技术使用较多，接下来我们对各技术利弊进行分析。

基于组学研究数据量越多越好，相对于传统蛋白组来说，TMT/itraq蛋白检出较DIA和label free高，但对样本数量有一定限制，一般建议TMT样本数不超过16个，可满足大部分疾病机制研究需求，因此在本次统计中采用TMT方法的文章较多。但随着4D蛋白组的诞生，技术偏爱性将会有所偏移，蛋白组研究一直追求“更多、更快、更准、更稳”。传统TMT、label free、DIA采用的质谱仪器扫描速度和灵敏度限制了蛋白质检出，而4D蛋白组技术应用的timsTOF Pro2仪器由于其独特的Tims技术和PASEF扫描模式有效提高扫描速度、仪器灵敏度、鉴定准确性、检测稳定性，更加贴合蛋白组研究需，实际数据显示4D-DIA技术蛋白质检出远高于传统TMT、label free、DIA技术，因此4D蛋白质组学技术越来越受到广大学者的喜爱。

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4D蛋白组技术优势

迈维代谢可提供全面的蛋白质组学服务，除传统TMT、label free、DIA产品外，更具有特色蛋白组产品服务，如4D-DIA、4D-label free、4D-microDIA（微量蛋白组）、Olink靶向定量蛋白组等，完整服务内容见下图。

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03文章分析内容展示

对18篇文章进行统计，主要展示内容共13条，分别为：差异蛋白质筛选、PCA分析、火山图、韦恩图、聚类分析、GO分析、KEGG分析、蛋白含量柱状图、ROC分析、临床表型相关性分析、蛋白相关性分析、互作网络图、生存分析。出现频率排名前6的分析依次为：差异蛋白质筛选、GO分析、聚类分析、KEGG分析、部分蛋白含量展示。差异蛋白质筛选基本为文章必备，GO分析、聚类分析、KEGG分析主要在于数据挖掘并筛选关键候选蛋白质，部分蛋白含量展示主要是对候选蛋白质进行展示说明。由此可见频率前6分析在蛋白组学研究中十分重要，疾病蛋白组学研究中可重点关注这6点分析内容进行数据挖掘，并填充文章。若对具体分析内容筛选条件、研究意义、展示形式感兴趣，可关注下期内容，如差异蛋白质筛选条件为FC、P值，FC值、P值如何确定等。

分析内容频次统计
分析条目	出现频次	出现比例
差异分析	16	89%
PCA分析	6	33%
火山图	9	50%
共有差异蛋白质（韦恩图、柱状图）	8	44%
聚类	14	78%
GO分析	15	83%
KEGG分析	11	61%
部分蛋白含量展示	11	61%
ROC分析	4	22%
临床特征相关性分析	2	11%
蛋白相关性分析	8	44%
蛋白互作分析	9	50%
生存分析	1	6%

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04蛋白验证

在18篇文章中仅5篇文章未对蛋白组学筛选的候选蛋白进行验证，验证比例高达72%，因此建议蛋白组学研究中进行蛋白验证。文章中出现的验证技术有：1）Western Blot（免疫印迹法）；2）ELISA（酶联免疫吸附剂测定）；3）qPCR（实时荧光定量PCR）：对基因表达进行定量检测；4）PRM：靶向蛋白检测；5）免疫荧光测定。文章中可选择一种或多种方法进行严重，其中WB为大部分文章首选，其次为ELISA和qPCR。