iTRAQ、TMT与SILAC：三大标记蛋白定量技术对比解析
一、技术原理概览
1、SILAC（Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture）
SILAC 基于以稳定同位素标记的氨基酸（如13C6-Lys、13C6-Arg）在细胞培养过程中被细胞代谢吸收并整合进蛋白质结构，实现“体内”标记。通过使用含轻同位素和重同位素的氨基酸分别培养两组细胞样本，当细胞生长至多代后（通常为5-7代），其蛋白质被完全标记。随后，两个样本在蛋白提取阶段等量混合，经酶解、LC-MS/MS 分析，通过 MS1 层级的质量差异区分不同来源的肽段，计算重轻信号比值实现定量。SILAC 属于“代谢标记”的方法，天然地避免了实验过程中样本处理误差的问题。其最大优势在于样本混合发生在细胞裂解之前，极大降低了技术重复误差。
2、iTRAQ（Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation）
iTRAQ 是一种“化学等质量标签”技术，适用于蛋白酶解后的肽段。其原理是通过将肽段的N端及赖氨酸侧链用iTRAQ试剂进行化学标记。iTRAQ 试剂由 reporter group（定量部分）、balance group（平衡质量）和 peptide reactive group（反应基团）组成。不同标签在整体质量上相同，在MS1阶段不可区分，但在MS2阶段会释放出不同质量的 reporter 离子，从而实现不同样本的区分与定量。iTRAQ 目前支持 4-plex 和 8-plex，同时进行多个样本的并行定量，广泛应用于组织、血清等多种样本类型的蛋白质组研究。
3、TMT（Tandem Mass Tags）
TMT 技术与 iTRAQ 原理类似，均属于等质量标签，定量信息依赖于 MS2 阶段。TMT 由于其标签结构设计的改进，现已支持更高的多重能力，包括 TMT 10-plex、11-plex、16-plex，甚至18-plex。TMT 标签也由 reporter、balance 和 reactive 三部分构成，MS2 中通过 reporter ion 的强度实现相对定量。TMT 的优势在于更高的通量与更强的样本区分能力，尤其适用于大规模临床队列和单细胞蛋白组学研究，是当前应用最广泛的定量标记技术之一。
二、主要优缺点对比
三、技术比较解读
1、多重能力
（1）TMT 支持最高的 16-18 样本并行分析
（2）iTRAQ 支持 4 或 8 plex
（3）SILAC 为 2-3 重，NeuCode 拥有扩展性
2、定量精确性
（1）SILAC 依靠 MS¹ 的质量差定量，更少技术误差
（2）iTRAQ/TMT 在 MS² 阶段利用 reporter ion，容易受 ratio compression 影响
3、样本适用性
（1）SILAC 只适合细胞培养模型
（2）iTRAQ/TMT 适用于细胞、组织、体液等样本
4、成本与流程
（1）SILAC 标记时间长，重同位素明显提高成本
（2）iTRAQ/TMT 标签成本高，需经验频道调整
五、技术选型建议
SILAC是高精确、重复性好的蛋白定量技术，适用于细胞模型下的动态研究； iTRAQ 适合中级通量并行分析； TMT 则是当下最高通量、最适合专题研究和专家调置的投入性技术。由于三者分别在标记方式、定量经济和样本适用性上存在明显差异，科研人员应根据实验需求、预算与样本条件进行合理选型。
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