单细胞组学研究在揭示细胞异质性、发现单个细胞的独特性以及识别相关亚群方面发挥了重要作用，近年来受到广泛关注。蛋白质作为生命活动的直接执行者，其多样性源于氨基酸组成的差异、可变剪切和翻译后修饰等因素，这种多样性逐渐成为理解生命活动过程的关键焦点。随着单细胞RNA测序等技术的突破，深入研究基因组和转录组成为现实。高通量单细胞转录组测序技术不仅揭示了细胞间的异质性，还保留了传统群体研究所发现的共性问题，帮助我们更全面地理解细胞功能与调控机制。

然而，由于遗传物质与蛋白表达并非一一对应，单细胞转录组数据只能提供基因表达的信息，无法直接推断蛋白质含量变化。此外，细胞内转录与翻译的时空差异以及转译后修饰对蛋白质调控的影响，使得单细胞蛋白质组学研究的必要性愈发明显。单细胞蛋白质组学能够提供每个细胞中蛋白质及其翻译后修饰的定量信息，为揭示生命活动在单细胞层面的奥秘提供新途径。

近期，随着样品前处理技术和色谱-质谱联用仪器的不断进步，单细胞蛋白质组学研究经历了显著的深度与广度扩展。例如，2018年，Rayn TKelly团队利用nanoPOTS技术，成功在单细胞中鉴定出超过600种蛋白质。2020年，Zhu Ying团队进一步采用荧光激活细胞分选结合质谱技术，鉴定出1716种蛋白质。今年，Karl Mechtler团队通过CellenONE平台，使用proteoCHIP芯片成功识别单细胞中的1940种蛋白质。进入2024年，浙江大学的方群团队开发的微流控技术实现了在单个哺乳动物细胞中检测到3000种蛋白质。这些技术的进步使得单细胞水平的蛋白质组学研究迈入新的高度。

尽管如此，进行单细胞蛋白质组学分析仍面临着诸多挑战。由于单细胞中的蛋白质含量极低且不同细胞之间差异较大，样品前处理的损失和检测仪器灵敏度的限制抑制了研究的进展。近年来，随着样品前处理技术的提升和仪器性能的改进，单细胞蛋白质组学的技术难题几乎被克服，现已达到新的成果。

在单细胞翻译后修饰分析方面，尽管技术迅速发展，由于修饰丰度极低和缺乏灵敏的检测方案，进行大规模分析仍然面临巨大挑战。目前针对单细胞修饰组学的研究报道较少，因此本文将深入探讨两项相关研究，为读者提供参考。

其中，第一个研究来自丹麦哥本哈根大学的Jesper V Olsen团队，重点在于建立一种近乎无损的LFQ单细胞蛋白质组工作流程，利用特制的proteoCHIP EVO96芯片，在高通量分析中显著提高了检测灵敏度。此外，作者还开展了对磷酸化和糖基化这两种重要翻译后修饰的深入研究，相信这些工作将为解明细胞内多方面的调控机制提供新的线索。

第二个研究由秦伟捷研究员的小组完成，开发了一种基于TMT标记的非富集策略，利用大量细胞样品获得的N-糖肽作为载体显著提高了单细胞的定量分析能力。这一策略的成功实施，展示了在生物医学研究中的应用潜力，能够为细胞异质性的分析提供更加准确的手段。

总之，单细胞蛋白质组学采用先进的样品前处理技术和高性能质谱检测手段，正在帮助科研人员更加深入地探索生物医学的奥秘。我们期待尊龙凯时在未来的研究中继续推动这一领域的发展，为人类健康和疾病的理解贡献更深远的影响。