基于iTRAQ的肽组学技术在炎症研究中的应用

iTRAQ同位素标记技术，可对样本中的肽段 N 端与赖氨酸侧链进行共价标记，通过 4-plex 或 8-plex 多重标记，实现多样品同时定量。在质谱二级图谱（MS/MS）中，这些同质异构的标签裂解产生特征 reporter 离子，可用于精确比较不同处理组的肽丰度。基于 iTRAQ 技术的肽组学在炎症研究中应用广泛，涵盖机制探索、药物反应监测与生物标志物发现，结合 PRM/ELISA 可实现科研与临床的有效对接。

一、基于iTRAQ的肽组学技术为何适用于炎症研究？

1、高通量比较能力：多样本可在单次 LC-MS/MS 中同时分析，减少实验偏差；

2、灵敏度与定量重现性高：相比标签前方法，iTRAQ 可同时兼具定性与半定量能力；

3、对炎症标志物探测高效：炎症反应中，细胞因子、补体、炎症相关酶和受体等成分动态变化显著，iTRAQ 可捕捉这些低丰度变化。

二、基于iTRAQ的肽组学技术在炎症研究中的应用

炎症作为机体对感染、损伤或免疫刺激的高度复杂反应过程，涉及大量可溶性因子（如细胞因子、趋化因子、补体蛋白）、受体和信号转导通路的动态调控。传统手段难以全面捕捉这些多维动态变化，而 iTRAQ 技术结合高分辨质谱，为炎症过程的系统性研究提供了强有力的技术支持。

1、揭示炎症介质的表达变化

通过对不同处理组肽段进行等摩尔标记，在一次 LC-MS/MS 分析中实现多样本平行定量，大幅提升了通量和比较效率。在炎症研究中，该技术可广泛应用于分析以下炎症相关因子：基于iTRAQ的肽组学技术

（1）急性期蛋白（如 C-反应蛋白、血清淀粉样蛋白等）：其表达动态变化可被精确量化，用于判断炎症程度。

（2）细胞因子调控蛋白：包括IL-1/6调节因子、NF-κB信号调控因子、STAT相关通路蛋白等，可揭示免疫信号转导异常机制。

（3）细胞凋亡与自噬相关因子：炎症状态下细胞命运变化的重要调节蛋白（如 caspase、Beclin-1）也可通过 iTRAQ 分析其丰度变化。

2、炎症通路富集与网络建模

通过 iTRAQ 数据结合生物信息学分析，可识别在炎症状态下显著上调或下调的多肽，并进一步进行功能注释与通路富集（如 KEGG/GO 分析）：

（1）识别激活通路：如 TNF-α/NF-κB、JAK/STAT、MAPK、NLRP3 炎症小体等关键炎症反应通路。

（2）调控模块重构：通过蛋白互作网络（PPI）分析构建炎症调控网络，挖掘关键 hub 蛋白。

（3）靶点预筛：依据表达趋势与网络中心度，锁定潜在治疗干预靶点。

3、疾病状态分型与分期

iTRAQ 肽组学还可用于炎症性疾病的分型研究，例如：

（1）轻度与重度炎症对比：通过定量差异分析，找出病程早期与进展期关键表达变化分子；

（2）治疗响应预测：基于 iTRAQ 数据构建生物标志物组合，预测个体对抗炎药物、免疫抑制剂等疗效；

（3）慢性与急性炎症鉴别：识别特异分子模式（molecular signature），用于疾病类型分类或分期参考。

4、联合多组学揭示炎症网络

在当前精密医学趋势下，iTRAQ 肽组学常与其他组学数据（如转录组、代谢组、磷酸化组等）联合分析：

（1）蛋白–mRNA 协同表达分析：判定蛋白丰度变化是否由转录水平驱动，筛选转录后调控目标；

（2）蛋白–代谢通路联动：揭示炎症状态下的能量代谢重编程（如乳酸代谢、脂肪酸氧化）；

（3）与表观修饰组协同：结合乙酰化/磷酸化组学，阐明炎症信号传导蛋白的修饰调控网络。

5、炎症标志物发现与转化应用

通过 iTRAQ 筛选出的差异表达多肽，可进一步通过靶向质谱（如 PRM/MRM）或免疫学手段（如 ELISA）进行验证，推动以下转化应用：

（1）炎症诊断标志物开发：挖掘可用于血液、尿液等样本中检测的非侵入性炎症生物标志物；

（2）个体化治疗靶点发现：识别疾病亚群的特异性调控因子，指导靶向治疗；

（3）药效学评价指标建立：作为药物作用机制确认与疗效监测的可靠定量指标。

三、基于iTRAQ的肽组学技术实验流程详解

1、样本处理：提取血清、组织或细胞裂解液。

2、蛋白酶解：使用胰蛋白酶消化，生成可标记肽段。

3、iTRAQ 标记：分别将不同处理组肽段用各通道标签标记，如 113–118。

4、样本混合与预分离：混样后通过 HILIC 或 SCX 分级，减少样本复杂度。

5、LC-MS/MS 检测：选用高分辨 Orbitrap 联盟 MS 进行多轮数据收集。

6、数据分析：利用 Mascot、MaxQuant 等平台进行赖氨酸肽识别与 reporter 离子峰定量。

7、差异蛋白筛选：选取 fold change ≥1.2 或 ≤0.83，结合 P 值和 FDR 校正。

8、通路富集分析：应用 GO 与 KEGG 注释解析炎症相关通路。

9、靶向验证：使用 PRM 或 ELISA 对关键炎症蛋白进行验证与二次鉴定。

百泰派克生物科技助力炎症研究

百泰派克生物科技拥有完善的 iTRAQ 标记与 LC-MS/MS 平台能力：高通量方案，适应多样本对比；丰富数据处理与生信分析经验，提供通路富集与靶点挖掘报告；提供验证性 PRM/ELISA 服务，支撑临床转化；完整 QC 流程，符合 GLP/GCLP 标准，确保临床级数据质量。

基于iTRAQ的肽组学技术在炎症研究中应用广泛，涵盖机制探索、药物反应监测与生物标志物发现，结合 PRM/ELISA 可实现科研与临床的有效对接。百泰派克生物科技凭借成熟平台和专业团队，可为客户提供 iTRAQ 全流程解决方案，助力精密炎症分析、标志物开发与诊断转化。如果您有炎症相关研究需求，欢迎联系我们，共同推动炎症科研与临床应用创新。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生 物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

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