如何使用SWATH-MS进行无标记蛋白质定量分析
在蛋白质组学研究中，无标记定量（Label-Free Quantification, LFQ）技术因其无需昂贵试剂、样本数无限制、适配临床样本等特点，逐渐成为差异蛋白筛选与机制研究的主流选择。在众多LFQ方法中，SWATH-MS作为一种基于数据独立采集（DIA）的策略，结合了DDA的识别广度与MS1定量的连续性，尤其适合高通量、重复性要求高的定量项目。SWATH-MS作为DIA（数据独立采集）策略的代表，不仅解决了传统DDA采集存在的数据缺失和重复性差问题，还实现了更高通量和更大动态范围的蛋白质检测。本文将系统介绍如何使用SWATH-MS进行无标记定量，从原理到实验流程、从数据分析到实际应用，全面解析其技术价值。
一、SWATH-MS原理解析：扫描更全面，定量更可靠
SWATH-MS的核心优势在于将全m/z扫描范围切分为数十个窗口，系统性地碎裂所有前体离子并记录碎片谱图。这样既避免了DDA对高丰度肽段的偏倚，也获得了可重分析、定量连续性强的数据基础。与MS1级LFQ不同，SWATH-MS基于MS2碎片离子定量，具备更好的选择性和抗干扰能力。
二、SWATH-MS无标记定量分析的标准流程
在使用SWATH-MS进行无标记蛋白定量分析时，实验流程分为四个关键步骤，每一步都直接影响最终的数据质量和可解释性。
1、蛋白质提取与酶解
蛋白质的提取质量是后续质谱检测效率的基础。常用步骤如下：
（1）使用含变性剂（如8M尿素或4% SDS）的裂解缓冲液处理样本
（2）进行DTT还原和IAA烷基化，以稳定二硫键结构
（3）使用胰蛋白酶进行酶解，常规酶解时间为12–16小时
百泰派克生物科技采用微量磁珠辅助净化和可控温全自动酶解系统，有效提升酶解效率与重复性，特别适合SWATH-MS对肽段均一性的高要求。
2、LC-MS采集设置
色谱和质谱设置决定了SWATH-MS采集的深度和精度。以常见参数为例：
（1）LC系统：纳流液相（如EASY-nLC 1200），梯度60–120分钟
（2）MS平台：Sciex TripleTOF、Thermo Exploris、Bruker timsTOF
（3）SWATH扫描范围：400–1200 m/z
（4）窗口数量：64–100个（可重叠设计），每个窗口宽度约25 Da
窗口设置越细，分辨率越高，但采集时间也会延长，需根据样本复杂度做动态平衡。
3、谱库构建与匹配策略
谱库是SWATH-MS识别的核心工具，它记录了肽段在质谱中的碎片模式。构建方式主要包括：
（1）实验谱库：基于同一批次样本进行DDA采集，肽段覆盖度高、准确性强
（2）公共谱库：如Pan-Human、SWATHAtlas，适用于标准模型物种
（3）预测谱库：如Prosit、DeepMass等，利用AI预测碎片图谱，适合新物种或样本量不足场景
百泰派克在服务中可根据项目目标整合多种谱库类型，提升识别率并兼顾通量与成本。
4、DIA数据分析
分析工具推荐（根据预算与技术门槛灵活选择）：
数据处理步骤：
（1）与谱库进行肽段匹配
（2）多维度打分与FDR控制
（3）保留时间对齐（RT alignment）
（4）蛋白定量矩阵导出（intensity or area-based）
百泰派克团队会根据客户需求输出蛋白定量矩阵、差异表达结果、功能富集（GO/KEGG）报告以及可视化图表，助力快速发表。
三、SWATH-MS与其他定量方法的对比
在选择定量策略时，研究者常面临多种技术选项：DDA-LFQ、TMT/iTRAQ标记法、SWATH-MS等。以下是典型对比：
百泰派克的SWATH-MS解决方案
百泰派克生物科技已为数百项SWATH-MS项目提供服务，具备以下特色：
1、多平台支持：Orbitrap Exploris 480 / timsTOF Pro / TripleTOF
2、多样本类型适配：组织、血清、细胞、外泌体、FFPE等
3、谱库策略灵活：公共库+实验库+AI预测库混合匹配
4、高质量交付：支持SCI文章标准的图表与数据交付
SWATH-MS正逐步成为现代蛋白组学实验的“新标准”，特别是在样本多、预算有限、数据稳定性要求高的场景下展现出巨大优势。借助AI谱库、深度算法与高性能质谱平台，SWATH-MS 的未来不仅限于科研探索，更将在疾病诊断、药物开发、精准医疗等领域释放更大潜能。百泰派克生物科技，助力科研人员用更高效、更经济的方式实现高通量蛋白组学探索。
百泰派克生物科技——生物制品表征，多组学生物质谱检测优质服务商
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