BD AbSeq——蛋白质与mRNA表达同步检测

蛋白质作为细胞功能的核心执行者广泛参与细胞代谢、结构维持、信号转导等关键生命活动其表达水平与修饰状态的精准检测是深入解析细胞生理状态、阐明细胞功能机制的核心前提对单细胞生物学研究具有重要的科学意义。在单细胞分析领域流式细胞术是蛋白质检测的传统常用技术该技术依托荧光标记抗体实现细胞内蛋白质的特异性检测但存在显著局限性受荧光光谱重叠效应影响其检测通道有限难以实现蛋白质的高通量分析同时针对低表达蛋白质的检测灵敏度不足无法满足微量蛋白检测需求。尽管质谱流式细胞术在检测通量与灵敏度上有所提升但受限于设备成本高昂、操作流程复杂、样本前处理要求严苛且无法实现细胞代谢活动的同步检测使其在大规模单细胞蛋白分析中的应用受到极大制约。因此开发兼具高灵敏度、高通量特性的单细胞蛋白分析技术成为推动单细胞多组学研究发展的迫切需求。微流控技术的迭代升级为单细胞精准分析提供了技术支撑该技术可实现微小空间内细胞与试剂的精准操控高效完成单细胞捕获、裂解、反应及检测等一系列实验流程。基于微流控技术开发的BD AbSeq技术成功突破传统技术瓶颈实现了单细胞水平蛋白质的高通量、高灵敏度检测成为单细胞多组学研究的核心工具。本文将重点介绍单细胞多组学研究利器——BD AbSeq技术该技术可在单一实验中同步检测单细胞内蛋白质与mRNA的表达水平既能深化对蛋白质生物学功能的认知又能显著提升单细胞研究的效率加速科研成果转化。技术原理大揭秘BD AbSeq技术核心依托寡核苷酸偶联抗体Ab-oligos创新技术通过高通量测序数据实现蛋白质表达水平的精准量化。在该技术体系中每一种抗体克隆均特异性偶联一段独特的寡核苷酸序列该序列包含抗体特异性条形码ABC同时在其3端设有polyA序列、5端设有通用PCR扩增序列。实验过程中通过二代测序技术对抗体特异性条形码ABC进行解码即可精准获取目标蛋白质的表达丰度当BD AbSeq技术与单细胞分析系统联合使用时可实现同一样本中mRNA与蛋白质表达水平的同步检测为单细胞多组学整合分析提供了高效技术路径。技术优势亮点多一、多组学分析助力精准细胞类型鉴定BD AbSeq技术的核心优势的在于可同步提供高参数蛋白质表达数据与单细胞RNA-Seq数据通过补充细胞类型特异性标志物信息显著优化细胞聚类效果助力研究人员更精准地表征细胞特性深入阐明从mRNA转录到蛋白质翻译调控全过程的生物学机制。例如在健康个体外周血单核细胞PBMCs的分析研究中整合mRNA与蛋白质的多组学数据相较于单一mRNA数据能够更精准地定义细胞亚群实现更清晰的细胞聚类提升细胞类型鉴定的准确性。二、精准检测低表达mRNA相关蛋白靶点在mRNA与蛋白质表达水平不相关的场景中BD AbSeq技术的优势尤为突出。以CD4和γδTCR受体检测为例基于蛋白质表达数据可精准定义更细分的细胞亚群针对mRNA低表达、传统技术难以检测的PD1靶点BD AbSeq技术可精准识别其蛋白质水平的表达差异为药物反应机制研究、靶点筛选提供关键数据支撑具有重要的临床转化价值。三、助力发现新的差异表达基因与生物标志物CD45基因的不同剪接异构体CD45RA和CD45RO无法通过3’RNA-seq技术区分而BD AbSeq技术可精准区分表达这两种异构体的初始T细胞naïve T细胞与记忆T细胞memory T细胞亚群。依托多组学整合分析能力该技术可实现异质细胞群中基因表达的全面解析助力研究人员发现新的差异表达基因与特异性生物标志物为疾病诊断、预后评估提供新的研究方向。四、实时观察免疫细胞早期激活反应在免疫细胞激活机制研究中BD AbSeq技术可同步分析免疫细胞早期RNA与蛋白质的表达变化清晰捕捉细胞刺激4小时后多种激活标志物的动态变化特征同时可基于细胞反应差异定义新的细胞亚群为免疫相关生物标志物的筛选、免疫激活机制的阐明提供强有力的技术支持。五、深入探究基因调控机制通过添加小分子抑制剂抑制外周血单核细胞PBMCs激活过程中的转录、翻译及蛋白酶体活性结合BD AbSeq技术与BD Rhapsody平台进行联合分析研究发现TNF mRNA与CD69蛋白在不同细胞类型中的调控机制存在显著差异。该技术为探索复杂样本中多种细胞类型的基因调控网络、解析基因表达调控机制提供了全新思路与技术方法推动单细胞多组学研究向更深层次发展。