SWATH-MS在血浆蛋白质组学中的应用与优势解析
血浆是生命体最复杂且最具研究价值的样本类型之一。它不仅承载着全身组织释放的蛋白质信息,还因其采样简便、稳定性高而被广泛用于生物标志物筛选、疾病早期诊断及精准医学研究。然而,血浆蛋白组面临两大挑战:
1、动态范围极大(>10¹⁰)——少数高丰度蛋白(如白蛋白、球蛋白)占据>90%总量;
2、蛋白浓度跨度广泛——干扰低丰度信号检测。
在此背景下,SWATH-MS(Sequential Window Acquisition of All Theoretical Fragment Ion Spectra) 以其独特的数据采集方式和卓越的定量能力,成为血浆蛋白质组学研究中不可或缺的利器。
一、SWATH-MS技术简介
SWATH-MS 是一种基于 数据独立采集(DIA) 的质谱技术,不再依赖DDA中“采强不采弱”的离子选择方式,而是:将全扫描范围划分为多个固定宽度的m/z窗口;在每个窗口内同时碎裂所有离子;全面记录碎片离子信息,构建高覆盖、可重分析的数据档案。这种“无偏采集”方式特别适合用于如血浆这类复杂度高、浓度跨度大的体液样本。
二、SWATH-MS在血浆蛋白质组学中的核心优势
1、高动态范围覆盖,识别低丰度蛋白
血浆中有近百种蛋白质丰度差异超过10⁶倍。传统DDA质谱容易被高丰度蛋白“淹没”,导致低丰度蛋白无法检测。SWATH-MS通过全窗口无选择采集 + 高分辨率检测器,显著提高了低丰度蛋白的识别能力。文献表明,经优化样本预处理(如高丰度蛋白去除)和深度谱库支持后,SWATH可在血浆中稳定检测>1000种蛋白。百泰派克生物科技已建立优化的血浆样本处理流程,并结合多轮肽段富集与清洗技术,确保最大限度呈现低丰度生物标志物。
2、重复性高,适合大队列临床样本分析
临床队列样本常因样本量大、批次多而对数据一致性要求极高。SWATH-MS由于采集模式固定、受离子丰度波动影响小,其技术重复性优于DDA和标签定量法。在实际应用中,SWATH-MS在血浆样本中蛋白定量变异系数(CV)通常低于20%,非常适合慢病、肿瘤等大队列生物标志物研究。
3、数据可重用,支持跨项目整合
由于SWATH-MS记录的是全谱信息,研究人员可以在不重新实验的前提下:
(1)使用新谱库挖掘旧数据
(2)针对感兴趣通路重新定量
(3)跨队列比较、整合分析
这在样本难以重复采集的临床研究中尤其关键。百泰派克生物科技提供原始数据归档与可追溯支持,客户可基于相同数据开展后续研究,提升项目生命周期产出比。
4、无标记高通量定量,成本效益兼顾
相比TMT/iTRAQ等标记法,SWATH-MS:
(1)无需昂贵标签
(2)样本数量不受限制
(3)适配多类型临床样本
在样本量大、预算敏感的研究中(如流行病学、药物临床前研究),SWATH-MS提供了性价比极高的血浆蛋白质组学定量解决方案。
三、血浆蛋白SWATH-MS的应用
1、生物标志物筛选
在肿瘤、心血管疾病、糖尿病等研究中,SWATH-MS能够在无需标记的条件下,跨数百个临床样本中稳定定量数千种蛋白,并支持后续差异分析和生物学注释。
2、疾病亚型分型与机制研究
借助SWATH-MS的全景定量能力,研究人员可以系统比较不同疾病亚型(如I型/II型糖尿病、HR+/TNBC乳腺癌)之间的血浆蛋白表达差异,揭示其潜在机制。
3、药物作用监测与伴随诊断
在新药临床前或临床研究中,SWATH-MS可以用于评估药物对特定信号通路蛋白的调控效应,并支持个体化疗效预测。优势:一次实验即可监测多个靶点及其上下游影响,节省成本与时间
4、大规模队列队列蛋白组谱构建
利用SWATH-MS对队列中所有样本统一进行无标记定量,为后续多组学整合(如转录组、代谢组)提供稳固基础。
四、血浆SWATH-MS实验注意事项
1、样本预处理:高丰度蛋白去除(如Top14脱除)、蛋白浓度统一
2、标准化策略:建议引入iRT或内标蛋白,保障跨批次一致性
3、谱库构建:优选使用深度血浆专用谱库或预测谱库(如DIA-NN)
4、QC监控:全流程质控(CV分布、峰形、肽段重复性)是关键
百泰派克生物科技拥有成熟的临床样本处理标准和质控体系,保证每一例血浆SWATH数据科学、稳定、可追溯。
百泰派克生物科技:血浆蛋白SWATH解决方案
我们为多家科研院所与生物医药企业提供血浆蛋白组学服务,涵盖:
1、高丰度蛋白去除+蛋白定量策略优化
2、专属血浆DDA谱库构建或DIA-NN预测库定制
3、SWATH-MS数据采集、标准化定量和差异分析
4、生物标志物筛选、通路富集与临床关联挖掘
从样本到数据,从发现到机制,百泰派克助您解码血浆蛋白背后的“健康语言”。SWATH-MS以其高覆盖、高一致性和可重分析的优势,已成为血浆蛋白质组学研究中的重要技术选择。尤其在面对低丰度蛋白识别和大规模样本处理挑战时,SWATH-MS展现了前所未有的应用潜力。欢迎联系我们百泰派克生物科技,了解血浆SWATH-MS方案与案例,我们愿为您的转化研究或标志物发现项目保驾护航。
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