单细胞组学研究在揭示细胞群体异质性、发现单个细胞的独特性以及识别特定亚群体方面发挥着至关重要的作用，近年来备受关注。蛋白质作为生命活动的直接执行者，由于其氨基酸组成的多样性、可变剪接和翻译后修饰的不同，展现出丰富的功能变异。在蛋白质层面深入探讨生理活动的复杂性，逐渐成为研究生命活动进程的核心。随着单细胞RNA测序等技术的突破，基因组和转录组的单细胞研究逐渐成为现实。高通量单细胞转录组测序技术不仅揭示了细胞之间的异质性，还保留了传统群体研究中发现的共性问题，使我们能够更加全面地理解细胞的功能及其调控机制。

然而，由于遗传物质与蛋白质表达量之间并不是一一对应的关系，单细胞转录组数据虽然提供了基因表达信息，却无法直接推断蛋白质含量的变化。此外，细胞内转录与翻译在空间与时间上的差异，加之翻译后修饰对蛋白质的调控，使得单细胞蛋白质组学研究变得尤为迫切。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，为解析生命活动在单细胞层面上的奥秘提供了新途径和新见解。

近年，单细胞中蛋白质的表达量非常低且细胞间差异显著，例如，单个细胞中蛋白质含量通常在pg-ng级别，像精子和HeLa细胞表现出不同的蛋白质总量，因此，样品处理损失和检测仪器灵敏度限制了单细胞蛋白质组学的发展。随着样品前处理技术和色谱-质谱联用仪器性能的不断提升，单细胞蛋白质组学研究经历了深度与广度的巨大变化。

例如，2018年，RaynTKelly团队利用nanoPOTS技术，通过减小反应体积实现了单细胞中600余种蛋白质的鉴定。之后，2020年，ZhuYing团队结合荧光激活细胞分选（FACS）与串联质谱标签（TMTs）技术，从单细胞中鉴定出超过1716种蛋白。最近，在2023年，KarlMechtler团队利用CellenONE平台和proteoCHIP技术，从单细胞中鉴定出了1940种蛋白。2024年，浙江大学方群团队采用微流控技术，结合高灵敏度质谱分析，在单个哺乳动物细胞中检测出最多3000种蛋白质。而JesperVOlsen团队通过Chip-Tip方法成功将单细胞蛋白组鉴定的深度提升至5000种以上，进一步推动了单细胞层面的全面蛋白质组学研究。

随着技术的进步，单细胞的蛋白质翻译后修饰鉴定逐渐成为可能，但仍面临不少挑战。譬如，翻译后修饰的丰度极低，现有富集方法与前处理方案之间的不兼容性以及缺乏高灵敏的检测技术，使得单细胞翻译后修饰的大规模分析困难重重。目前，针对单细胞的修饰组学研究仍然较少。基于此，本文将介绍两篇关于单细胞修饰鉴定的重要研究成果，期望为从事相关研究的读者提供思路。

第一篇文章由丹麦哥本哈根大学的JesperVOlsen团队研究，探讨了在单细胞蛋白质组学中实现高灵敏度的LFQ蛋白质组分析方法。研究者们利用名为proteoCHIPEVO96的芯片，设计出适用于单细胞样品的蛋白质组工作流程，在保持样品浓缩、减少表面吸附损失的同时，提高重现性和检测灵敏度，显著提高了单细胞蛋白质组分析的效率和灵敏度。

该团队进一步对翻译后修饰，特别是磷酸化和糖基化两种重要修饰进行了深入研究，磷酸化在细胞信号转导中起着重要作用，而N-糖基化则在许多疾病的发生发展中扮演重要角色。此项研究展示了在无特定富集的情况下，快速鉴定单细胞内的磷酸化和糖基化位点的可行性，为后续在生物和生物医学研究中开展类似工作奠定基础。

第二篇研究由国蛋白质科学中心的秦伟捷研究员团队主导，提出了一种基于TMT标记的大规模N-糖肽分析策略，通过结合大量细胞样品中的N-糖肽与单细胞样品，显著提高了N-糖肽的鉴定能力，支持在极少量样本中进行超灵敏的分析。

综上所述，随着单细胞样品前处理技术与高端质谱检测技术的快速发展，基于无损样品处理的翻译后修饰分析即将迎来新的突破。这种技术上的进步不仅将推动单细胞修饰的鉴定，还将与单细胞基因组、转录组等研究方法相辅相成，提升我们探索生命奥秘的能力。未来，结合数据库单细胞修饰搜索算法的优化，单细胞修饰的鉴定有望迎来全新局面，推动生物医疗研究的发展。环亚集团将持续关注这一领域的进展，无疑将为我们的研究提供更加丰富的技术支持和理论基础。