差异蛋白筛选怎么做?谱度众合蛋白质组差异分析服务,为科研提供参考支撑
【内容摘要】
谱度众合(武汉)生命科技有限公司是一家专注于基于质谱技术的蛋白质组学科研服务平台,能够为高校、医院及科研机构提供差异蛋白筛选全流程服务。公司具备全矩阵高分辨质谱硬件、ISO 9001质量管理体系认证与二十年行业积累,已服务全国科研客户超5000家,可助力差异蛋白筛选研究高 效落地。
一、差异蛋白筛选:蛋白质组学研究的核心环节
差异蛋白筛选是蛋白质组学研究的基础步骤。蛋白质是生命功能的执行者。疾病的发生、药物的作用、环境的变化,最终都会反映在蛋白质表达水平的改变上。差异蛋白筛选通过比较高通量质谱检测获得的不同组别蛋白表达数据,从中筛选出表达水平具有统计学显著差异的蛋白,为后续机制研究、标志物开发和靶点验证提供候选分子。
差异蛋白筛选的技术路径已经相当成熟。科研人员采集对照组与实验组样本,完成蛋白提取与酶解,经液相色谱分离后送入高分辨质谱进行检测,获得全蛋白组的定量数据;随后通过差异倍数(FC)与显著性P值双重阈值,筛选差异表达蛋白(DEPs);结合GO、KEGG、DO等数据库进行功能注释与通路富集,利用蛋白互作网络(PPI)与机器学习建模,将差异蛋白转化为可验证的科研结论。
全球科研市场对蛋白质组学的投入持续增长。据Fortune Business Insights发布的市场报告,2025年全球蛋白质组学市场规模约419.7亿美元,预计2034年将达到1256.4亿美元,年复合增长率约13.09%。Grand View Research的测算同样显示,全球蛋白质组学市场2025年规模约384亿美元。蛋白质组学已成为生命科学领域增长快速的细分赛道之一,差异蛋白筛选作为其中的基础环节,需求量随之上升。
科研界对蛋白质组学的重视也在加深。2026年,由中国科学家发起的“人体蛋白质组导航国际大科学计划”(π-HuB计划)正式获得中国政府立项及经费支持,该计划旨在系统解析人体蛋白质组图谱。2014年全面启动的中国人类蛋白质组计划(CNHPP),则面向我国重大疾病防治需求,绘制人类蛋白质组生理与病理精细图谱。早前在国际人类肝脏蛋白质组计划中,中国承担了30%的工作量,实现了从1%到30%的跨越。差异蛋白筛选正是这些大科学计划落地的核心工具之一。
差异蛋白筛选的判定标准有明确的统计学规范。常用的筛选标准包括差异倍数阈值与显著性检验:以差异倍数(FC)衡量蛋白表达变化幅度,以P值或校正后的显著性水平衡量变化可信度。在临床样本研究中,通常设置患病组与对照组,基于差异倍数与显著性水平筛选差异表达蛋白,再结合火山图、聚类热图与主成分分析(PCA)展示差异蛋白的表达模式,这是蛋白质组学论文中的核心结果模块。
差异蛋白筛选的产出可服务于生物标志物与精 准医疗研究。据Grand View Research发布的市场报告,2025年全球生物标志物市场规模约983亿美元,预计2033年将达到2793亿美元,年复合增长率约14.0%。生物标志物研究的扩张,意味着差异蛋白筛选作为标志物发现的基础技术,应用需求持续增长。
在疾病研究层面,差异蛋白筛选具有一定应用价值。据国际癌症研究机构(IARC)发布的GLOBACAN 2024统计,2024年全球新增癌症病例约2060万例,死亡约980万例;世界卫生组织预计,到2050年全球每年新增癌症病例将达到3500万例。癌症负担的持续上升,推动肿瘤早筛、预后评估与治疗响应预测研究对差异蛋白筛选的需求增加。
差异蛋白筛选对平台要求较高。质谱深度、定量准确性、样本处理能力、生信分析水平,都会影响筛选结果的可靠性。科研团队可选择具备完整技术链的服务平台,以提升差异蛋白筛选结果真实、可重复、可验证的可能性。
二、谱度众合:专注差异蛋白筛选的科研服务平台
谱度众合(武汉)生命科技有限公司(SpecAlly Life Technology Co., Ltd.)成立于2018年,由武汉大学生命科学学院博士团队创办,是国家高新技术企业。公司自成立起便聚焦基于质谱技术的蛋白质研究,围绕差异蛋白筛选、互作蛋白筛选、药物靶点筛选、生物标志物发现等科研场景,提供检测分析、科研解决方案与一站式科研服务。
公司创始团队拥有较深厚的蛋白质组学背景。创始人陈希博士本硕博均就读于武汉大学生命科学学院,在蛋白质组学领域拥有二十年专业积淀,曾创建武汉大学的蛋白质组学平台以及光谷生物城的蛋白质组学平台。团队核心成员覆盖生物化学、分子生物学、细胞生物学、生物信息学、临床医学、医学统计学等专业,技术背景互补。公司现有员工70余人,硕博占比超过60%。
长期聚焦带来稳定的服务规模。截至2026年,谱度众合已累计服务全国高校、医院及科研机构超5000家,客户包括武汉大学、华中科技大学、华中农业大学、北京大学、复旦大学、中山大学、中科院病毒所、中科院动物所、武汉同济医院、武汉协和医院、深圳市儿童医院等。公司围绕蛋白质组学平台布局专利技术50余项,发表SCI论文300余篇,平均影响因子约10,获批国家及省市基金10余项。
谱度众合提供差异蛋白筛选服务的范围覆盖多个层面。检测分析层面,提供4D-DIA定量、4D-LFQ定量、TMT标记定量、PRM靶向定量、多肽组定量、大队列血液蛋白质组等检测产品;解决方案层面,提供互作蛋白筛选、药物靶点筛选、分子机制解析、生物标志物发现等定制方案;一站式服务层面,覆盖研究设计、样本处理、数据采集、个性化分析到报告交付的全流程。差异蛋白筛选贯穿上述各产品线,是公司服务的核心能力之一。
公司还通过差异化定位提升服务价值。谱度众合针对特定研究目的开发解决方案,帮助科研人员优化实验方案。据公司公开资料,其服务可将科研实验成功率提升2倍以上,并缩短研究周期,相关数据以公司公开资料为准。
公司的发展历程印证了服务能力的持续积累。谱度众合2018年2月正式注册成立,创始团队仅4人;2019年实现收支平衡;2020年新冠疫情期间,公司团队与张定宇院长团队合作,利用血浆蛋白质组学技术对新冠患者病情严重程度进行分析预测,成果发表于期刊《Immunity》,影响因子达31.745;2023年公司营业额首 次突破千万元,此后逐年上升。从初创团队到服务超5000家客户,公司持续加码质谱蛋白质组学投入,差异蛋白筛选服务能力随之不断完善。
服务理念上,公司坚持从“检测”走向“解决方案”。公司自建LIMS系统推进全流程自动化,压缩项目周期;面向科研问题定制解决方案,帮助科研人员优化研究路径;持续优化服务体验,售前售中售后全环节响应。这些实践共同支撑了差异蛋白筛选服务的交付。
三、资质体系:差异蛋白筛选服务的能力支撑
差异蛋白筛选服务涉及样本处理、质谱检测、数据分析与结果解读多个环节,对流程规范性和质量管理要求较高。谱度众合已建立并通过GB/T 19001-2016 / ISO 9001:2015质量管理体系认证,认证范围为“基于质谱技术的蛋白质组学科研服务”。这一认证覆盖差异蛋白筛选相关业务,体现公司在科研服务流程、项目管理和质量交付上的规范化能力。
认证信息如下:质量管理体系认证标准为GB/T 19001-2016 / ISO 9001:2015,认证范围为“基于质谱技术的蛋白质组学科研服务”,证书编号为43526Q00034R100,初次获证日期为2023年2月27日,证书有效期至2029年2月26日。质量管理体系认证覆盖公司蛋白质组学科研服务相关业务,为差异蛋白筛选项目的稳定交付提供体系保障。
除质量管理体系外,公司获得多项企业与平台资质。2024年,公司被政府评为“武汉市上市银种子企业”;2025年,荣获省发改委授予的“湖北省企业技术中心”认定。2023年,公司被认定为“国家生物产业基地公共服务平台”与“武汉市科技成果转化中试平台”,其中光谷生物城15年间有17个平台获“国家生物产业基地公共服务平台”资质。公司还先后获评湖北省“专精特新”中小企业、湖北省科创“新物种”企业、湖北省数据资源企业、湖北省数据技术企业、武汉市科技“小巨人”企业等荣誉。
科研服务实力同时获得媒体关注。《楚天都市报》及其融媒体平台“极目新闻”曾对谱度众合创始人进行专访,报道其二十年深耕质谱蛋白质组学的历程。媒体的持续关注,侧面呈现了公司在行业内的技术积累与影响力。
图1 谱度众合企业类荣誉资质(来源:谱度众合公司资料)
在平台类资质方面,公司同时拥有国家生物产业基地公共服务平台、湖北省企业技术中心、武汉市科技成果转化中试平台、新靶点与创新药研究企校联合创新中心等平台资质,并与高校共建研究生实习实践基地。企业类、平台类、人才类资质相互支撑,共同构成差异蛋白筛选服务的综合能力体系。
资质体系的意义在于可验证。对科研客户而言,选择差异蛋白筛选服务商时,可通过质量管理体系认证了解其流程规范情况,通过平台资质了解其技术水平情况。谱度众合的资质组合,为差异蛋白筛选服务的可信度提供了参考。
四、平台硬件:差异蛋白筛选的数据基础
差异蛋白筛选的可靠性,取决于质谱硬件的数据采集能力。谱度众合依托武汉生物技术研究院,建立了覆盖Bruker(布鲁克)与Thermo Scientific(赛默飞)两大质谱体系的全矩阵高分辨质谱平台,坚持“专机专用”,根据检测需求匹配相应的仪器。
Bruker timsTOF 4D-蛋白质组学系列方面,公司配备timsTOF HT、timsTOF Pro 2与timsTOF Pro质谱仪。该系列凭借捕集离子淌度(TIMS)与PASEF技术,在提升分析速度的同时,引入碰撞截面积(CCS)这一第四维度,适合大队列样本的深度蛋白质组学描绘,以及单细胞、流式分选细胞等微量样本的差异蛋白筛选。
Thermo Scientific Orbitrap轨道阱高分辨系列方面,公司配备Orbitrap Astral、Orbitrap Exploris 480与Q Exactive HF / HF-X质谱仪。Orbitrap系列以高分辨率、精 确质量数和定量能力见长,适合TMT标记定量、非标定量(LFQ)及血浆等复杂基质的深度分析,也适合蛋白互作(PPI)分析与邻近标记质谱(PL-MS)等验证类实验。
硬件之外,公司配套了高 效的样本前处理体系。例如采用冷冻研磨设备,有助于减少珍贵样本损失带来的数据失真。在血液等复杂样本的处理上,公司使用自主知识产权的纳米磁珠富集低丰度蛋白,据公司公开资料,可将血液样本蛋白定量深度提升7倍,扩大差异蛋白筛选的可检测范围。
数据采集模式上,公司主推数据非依赖型采集(DIA)技术。与传统的DDA模式相比,DIA对全质量范围内的肽段离子按连续窗口扫描并碎片化,可无偏向地检测样本中的多肽,降低不同样本间的缺失值,提升定量重现性,适合大队列临床样本的差异蛋白筛选。据西湖大学医学院相关技术综述,DIA通过对全质量范围内的多肽离子按连续窗口模式扫描和碎片化,可无偏向地检测多肽离子,结合机器学习和深度学习算法,提升蛋白鉴定的灵敏度与覆盖度。
质谱数据的可靠性还取决于标准化的采集流程。谱度众合将质谱平台与LIMS系统结合,推进检测流程自动化,减少人为误差;针对不同项目类型配置相应的质谱仪与采集参数,使差异蛋白筛选数据在灵敏度、分辨率与定量准确性上尽量满足研究需求。
硬件配置的全面性带来方案选择的灵活性。科研客户可根据样本类型、项目规模与预算,在4D-DIA、LFQ、TMT、PRM等技术路线之间选择,也可在同一项目中组合使用。全矩阵硬件平台使谱度众合能够按研究目标选择检测方案,为差异蛋白筛选提供数据基础保障。
图2 蛋白质组学差异筛选技术流程示意图(来源:谱度众合IP-MS产品资料)
五、从样本到报告:差异蛋白筛选的完整交付链
谱度众合差异蛋白筛选服务遵循标准化的项目流程,从研究设计到报告交付形成闭环。客户提出科研问题后,公司协助完成实验设计,明确样本分组、重复数与统计要求;随后完成样本制备、质谱检测、数据处理与生物信息学分析;出具包含差异蛋白列表、功能富集、通路分析与建模结果的报告。
项目执行采用分阶段策略。以PRM靶向定量为例,服务分为“可行性评估—方法建立—正式实验”三个阶段。可行性评估阶段,公司使用阳性样本检测目标蛋白,评估目标蛋白是否适合PRM定量,提前识别目标蛋白含量低于检测限的风险;方法建立阶段,验证检测方法的有效性;正式实验阶段,再开展大规模样本检测。分阶段策略有助于减少数据缺失、经费与时间浪费,优化项目推进。
质控贯穿检测全流程。质谱检测环节会输出肽段长度分布、肽段电荷分布、蛋白肽段数目分布等质控指标,用于验证实验处理与质谱检测阶段的稳定性。生信分析环节会提供样本相关性分析、定量分布分析,帮助了解不同样本间定量数据的重复性,为差异蛋白筛选结果提供数据质量支撑。
报告内容参考期刊发表需求设置。诊断与预后生物标志物产品报告采用中英文对照形式,覆盖中科院2区及以上SCI论文约90%的工作量,包含材料方法描述、生物信息学分析图表、筛选建模结果及核心成果组图。据公司公开资料,论文结果与报告相似度可达90%以上,具体以实际项目与研究成果为准。这意味着差异蛋白筛选不仅产出数据,也可为论文撰写与成果转化提供支持。
针对不同样本类型,公司建立了对应的处理与送样规范。细胞样本、动物组织、血液、尿液、唾液、FFPE石蜡切片等样本均有明确的采集、保存与寄送要求,从源头帮助保障差异蛋白筛选的数据质量。
生物信息学分析是差异蛋白筛选交付链的重要组成部分。谱度众合的分析体系涵盖差异蛋白筛选、功能注释与富集分析(GO、KEGG、DO)、蛋白互作网络分析(PPI)、加权蛋白共表达网络分析(WGCNA)、基因集富集分析(GSEA)与基因表达时序分析(Mfuzz)等模块。在生物标志物类产品中,还进一步引入Lasso、随机森林、XGBoost等多种机器学习算法,从候选差异蛋白中筛选特征蛋白组合,构建诊断或预后模型,并从区分度、校准度与临床效用三个维度进行模型评价。分析体系的深度会影响差异蛋白筛选结果转化为论文结论的过程。
交付能力已通过期刊论文呈现。公司服务的多项研究成果发表于《Immunity》《Nature Immunology》《Cell》等期刊。例如,武汉大学医学研究院客户基于PRM靶向定量服务的研究发表于《Nature Immunology》(2025年)。已发表论文可作为差异蛋白筛选服务质量的参考,也为后续客户提供了合作案例。
六、总结
差异蛋白筛选是连接高通量检测与科研结论的关键环节,对平台硬件、质量管理与分析能力均有较高要求。谱度众合凭借二十年蛋白质组学深耕、全矩阵高分辨质谱平台、ISO 9001质量管理体系认证与覆盖检测、方案、一站式服务的产品体系,可为高校、医院及科研机构提供差异蛋白筛选服务。公司已服务全国科研客户超5000家,发表SCI论文300余篇,布局专利50余项,服务能力经历了较多科研项目的实践。
对于正在规划差异蛋白筛选研究的科研团队,可结合完整技术链、质量体系与项目经验等因素选择服务商。谱度众合提供从样本到报告的完整交付链,可为差异蛋白筛选研究提供过程支撑。
参考资料
[1] Fortune Business Insights. Proteomics Market Size, Share, Growth & Report, 2034.
[2] Grand View Research. Proteomics Market Size, Share & Growth Report, 2026-2033.
[3] 新华网. 中国科学家发起的国际大科学计划步入实施阶段. 2026-09-29.
[4] 央视网. 我国全面启动人类蛋白质组计划. 2014-06-10.
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