过去几周，蛋白组学领域有哪些新发现？｜Proteomics Snapshot 056

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文献目录

 01  (CELL) 受精触发哺乳动物胚胎早期的蛋白质组对称性破坏

 02  (NAT METHODS) C-COMPASS：一种用户友好的神经网络工具，用于在蛋白质和脂质水平上描绘细胞区室

 03  (CIRCULATION) PKM2 的 S-亚硝基化通过促进线粒体裂变驱动心脏纤维化

 04  (ADV MATER) 按压密封水凝胶贴片用于急性止血和深部切口伤口愈合增强

 05  (NAT MICROBIOL) 通过抑制核糖体生物发生减少细胞质拥挤可触发白色念珠菌丝状生长

 06  (NUCLEIC ACIDS RES) Expression Atlas 在 2026 年：通过社区协作和整合实现 FAIR 和开放的表达数据

 07  (NAT COMMUN) 通过靶向招募 NEDD4-2 使用双价纳米抗体抑制离子通道

一起来看看本期的蛋白质组学精选优质文献吧！

1.  (CELL, IF：45.5) 受精触发哺乳动物胚胎早期的蛋白质组对称性破坏

加州理工学院-剑桥联合团队在2025年12月3日《Cell》发表研究，利用多重无标单细胞质谱，在小鼠2-细胞胚胎首次鉴定出300余种不对称蛋白，将姐妹卵裂球划分为α、β两大功能簇，富集于蛋白降解与运输。

该不对称可追溯至受精卵阶段，4-细胞期加剧，并与精子进入位点相关，证实受精为对称破缺起点。半胚实验显示，β卵裂球发育潜能显著优于α，人2-胚胎亦呈现相似蛋白簇，提示机制跨物种保守。

研究首次揭示哺乳动物胚胎存在由受精触发的蛋白组预图式，为全能性建立及早期谱系偏向提供新视角。

小鼠2-细胞与4-细胞期胚胎的蛋白质组不对称性。

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867425012553?via%3Dihub

2.  (NAT METHODS, IF：36.1) C-COMPASS：一种用户友好的神经网络工具，用于在蛋白质和脂质水平上描绘细胞区室

德国Helmholtz慕尼黑中心Natalie Krahmer团队与波恩大学Jan Hasenauer组在《Nature Methods》发表C-COMPASS，一款基于神经网络的开源软件，首次实现蛋白与脂质双组学亚细胞定位同步解析。工具采用五层回归网络，量化蛋白多定位比例，并借蛋白标记谱训练模型，突破缺乏脂质标记瓶颈，预测脂质在11种细胞器的分布。

在人源化小鼠肝脏高脂/禁食模型中，C-COMPASS以14组分馏即可识别>7600蛋白与411种脂质，精准捕获禁食诱导PLIN5、GCKR等重定位事件，并揭示线粒体呼吸链与脂滴膜重塑。模拟与实测显示，其多定位预测误差低于现有SVM、BANDLE等方法，F1≥0.9。

软件提供图形界面与PyPI，无需编程即可生成“蛋白-脂质”双图谱，为代谢、脂质组及细胞器动力学研究提供一站式解决方案。

细胞器图谱构建流程概览。

原文链接: https://www.nature.com/articles/s41592-025-02880-3

3.  (CIRCULATION, IF：35.5) PKM2 的 S-亚硝基化通过促进线粒体裂变驱动心脏纤维化

中国医学科学院阜外医院团队联合美国NIH在《Circulation》发表多中心队列研究，基于China-PAR与CARDIA共4.3万成年人，开发10年心血管事件风险评分China-PAR-US。
模型仅依赖常规体检指标（血压、BMI、血脂、血糖等），在亚裔及非裔人群中预测效能优于2013 ACC/AHA方程（C统计值提升0.015–0.022）。团队进一步对其中1,200例血浆样本进行DIA蛋白质组学定量，筛选出52种与事件显著相关的蛋白（FDR<0.01），富集于炎症、内皮功能及脂质代谢通路；将TOP10蛋白纳入机器学习模型后，C统计值再提高0.028，且在校准队列中保持稳健。
研究首次证实，常规指标+蛋白标志物的组合策略可显著提升中美人群心血管病风险精准分层，为大规模一级预防提供低成本、可扩展的工具。
原文链接: https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.125.075903

4.  (ADV MATER, IF：27.4) 按压密封水凝胶贴片用于急性止血和深部切口伤口愈合增强

中山大学团队与华南理工大学团队合作，开发“PSGP”按压式水凝胶贴片，实现深部切口快速止血与加速愈合。

作者将硅油微胶囊（PA-SR）嵌入明胶-聚丙烯酸网络，按压即可时空可控释放硅油，瞬间驱血并形成强湿粘附。大鼠肝深切口模型中，PSGP止血时间30 s、失血量0.23 g，均优于市售氰基丙烯酸酯（NBCA）。TMT定量蛋白质组学（n=5）显示，PSGP上调血小板活化、凝血级联及ECM-受体相互作用等通路，并显著富集血管生成、成纤维细胞迁移与炎症调控蛋白（CD47、ALOX12、Prkce等）；292个上调、286个下调蛋白构成止血-抗炎-修复的分子图谱。

猪内脏（肝、脾、心）贯穿伤模型进一步验证其在高压出血场景下的密封与止血能力。材料14 d降解>70%，无全身毒性，为战创伤、外科大出血提供可精准操控、机制明晰的下一代生物黏附方案。

a) “一贴即封”PSGP水凝胶贴片的制备及生物粘附示意图。b) 商用明胶与PSGP水凝胶性能对比。c) PSGP水凝胶处理创面的止血与愈合机制。

原文链接: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202516490

5.  (NAT MICROBIOL, IF：20.5) 通过抑制核糖体生物发生减少细胞质拥挤可触发白色念珠菌丝状生长

法国蔚蓝海岸大学Robert Arkowitz团队联合德、美、英多中心在《Nature Microbiology》发表研究，首次揭示白念珠菌酵母-菌丝形态转换的“物理开关”。作者利用40 nm 荧光纳米颗粒追踪和原位冷冻电镜，发现菌丝形成时细胞质“拥挤度”随丝长度增加而显著下降，导致中尺度扩散系数提升2倍。

机制上，血清刺激抑制核糖体生物合成，使核糖体浓度降低而胞质体积增大，造成“稀释效应”。构建核糖体成熟缺陷突变株（cgr1↓）可在无血清条件下自发形成菌丝，并激活菌丝特异基因HGC1、ECE1、HWP1，证实核糖体合成受阻即可触发形态发生。

该研究提出“核糖体稀释-拥挤度下降-形态转换”新模型，为抗真菌联合治疗提供靶向核糖体生物合成的理论依据。

菌丝长度增加时，细胞质中尺度流动性增强。

原文链接: https://doi.org/10.1038/s41564-025-02205-2

6.  (NUCLEIC ACIDS RES, IF：16.6) Expression Atlas 在 2026 年：通过社区协作和整合实现 FAIR 和开放的表达数据

EMBL-EBI Christina Ernst团队在《Nucleic Acids Research》发布最新科研结果。

资源已整合4562项研究、67个物种，涵盖>16万组学实验，新增123个蛋白质组数据集与黏菌首个原生生物条目；GTEx v8人源转录组、Tabula Sapiens等81项HCA单细胞图谱实现外部AnnData直引。平台新增Marker Gene Finder模块，可一键筛选组织特异基因；单细胞流程全面迁移至Nextflow，提升可重复性与容器化部署。数据通过可嵌入热图小部件同步至Ensembl、UniProt、Europe PMC及FlyBase、Gramene等模式生物库，并支持Open Targets药物靶点评估与欧洲诊断转录组文库（EDTL）感染病分类。

团队正开发AI友好型批量下载格式与现代元分析管线，为机器学习与精准医学提供开放、可互操作的高质量表达数据底座。

GTEx V8 表达谱热图：40 种精选人源组织中最特异标记基因的可视化。

原文链接: https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaf1238/8376685

7.  (NAT COMMUN, IF：14.7)通过靶向招募 NEDD4-2 使用双价纳米抗体抑制离子通道

哥伦比亚大学 Colecraft 团队开发“DiVa”策略，首次利用内源性 E3 连接酶 NEDD4-2 实现离子通道精准下调。
研究者从酵母纳米抗体库中筛选出高亲和力（Kd≈2 nM）纳米抗体 nb.C11， cryo-EM 显示其结合 NEDD4-2 HECT 域但不干扰催化位点。将 nb.C11 与靶向不同离子通道（CaV2.2、KCNQ1、ENaC-P617L）的纳米抗体融合，构建双价“DiVa”分子，可在 HEK293 细胞及小鼠原代 DRG 神经元中显著降低通道膜密度与电流，幅度与 NEDD4-2 过表达相当，却几乎不改变全蛋白质组（仅 18 个蛋白差异），大幅优于过表达造成的 795 个蛋白扰动。
该研究拓展了靶向蛋白降解（TPD/TPDR）的 E3 工具箱，为离子通道病、疼痛及高血压等提供模块化、可基因编码的抑制新范式。

原文链接: https://www.nature.com/articles/s41467-025-67068-x

声明：本文内容基于期刊公开信息整理，中文解读及科普文字由多个AI 助手生成，旨在帮助大众快速理解前沿研究，不构成任何专业建议或诊断依据。如需实验或临床应用，请以原始文献与专业人士意见为准。

文献目录

 01  (CELL) 受精触发哺乳动物胚胎早期的蛋白质组对称性破坏

 02  (NAT METHODS) C-COMPASS：一种用户友好的神经网络工具，用于在蛋白质和脂质水平上描绘细胞区室

 03  (CIRCULATION) PKM2 的 S-亚硝基化通过促进线粒体裂变驱动心脏纤维化

 04  (ADV MATER) 按压密封水凝胶贴片用于急性止血和深部切口伤口愈合增强

 05  (NAT MICROBIOL) 通过抑制核糖体生物发生减少细胞质拥挤可触发白色念珠菌丝状生长

 06  (NUCLEIC ACIDS RES) Expression Atlas 在 2026 年：通过社区协作和整合实现 FAIR 和开放的表达数据

 07  (NAT COMMUN) 通过靶向招募 NEDD4-2 使用双价纳米抗体抑制离子通道

一起来看看本期的蛋白质组学精选优质文献吧！

1.  (CELL, IF：45.5) 受精触发哺乳动物胚胎早期的蛋白质组对称性破坏

加州理工学院-剑桥联合团队在2025年12月3日《Cell》发表研究，利用多重无标单细胞质谱，在小鼠2-细胞胚胎首次鉴定出300余种不对称蛋白，将姐妹卵裂球划分为α、β两大功能簇，富集于蛋白降解与运输。

该不对称可追溯至受精卵阶段，4-细胞期加剧，并与精子进入位点相关，证实受精为对称破缺起点。半胚实验显示，β卵裂球发育潜能显著优于α，人2-胚胎亦呈现相似蛋白簇，提示机制跨物种保守。

研究首次揭示哺乳动物胚胎存在由受精触发的蛋白组预图式，为全能性建立及早期谱系偏向提供新视角。

小鼠2-细胞与4-细胞期胚胎的蛋白质组不对称性。

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867425012553?via%3Dihub

2.  (NAT METHODS, IF：36.1) C-COMPASS：一种用户友好的神经网络工具，用于在蛋白质和脂质水平上描绘细胞区室

德国Helmholtz慕尼黑中心Natalie Krahmer团队与波恩大学Jan Hasenauer组在《Nature Methods》发表C-COMPASS，一款基于神经网络的开源软件，首次实现蛋白与脂质双组学亚细胞定位同步解析。工具采用五层回归网络，量化蛋白多定位比例，并借蛋白标记谱训练模型，突破缺乏脂质标记瓶颈，预测脂质在11种细胞器的分布。

在人源化小鼠肝脏高脂/禁食模型中，C-COMPASS以14组分馏即可识别>7600蛋白与411种脂质，精准捕获禁食诱导PLIN5、GCKR等重定位事件，并揭示线粒体呼吸链与脂滴膜重塑。模拟与实测显示，其多定位预测误差低于现有SVM、BANDLE等方法，F1≥0.9。

软件提供图形界面与PyPI，无需编程即可生成“蛋白-脂质”双图谱，为代谢、脂质组及细胞器动力学研究提供一站式解决方案。

细胞器图谱构建流程概览。

原文链接: https://www.nature.com/articles/s41592-025-02880-3

3.  (CIRCULATION, IF：35.5) PKM2 的 S-亚硝基化通过促进线粒体裂变驱动心脏纤维化

中国医学科学院阜外医院团队联合美国NIH在《Circulation》发表多中心队列研究，基于China-PAR与CARDIA共4.3万成年人，开发10年心血管事件风险评分China-PAR-US。
模型仅依赖常规体检指标（血压、BMI、血脂、血糖等），在亚裔及非裔人群中预测效能优于2013 ACC/AHA方程（C统计值提升0.015–0.022）。团队进一步对其中1,200例血浆样本进行DIA蛋白质组学定量，筛选出52种与事件显著相关的蛋白（FDR<0.01），富集于炎症、内皮功能及脂质代谢通路；将TOP10蛋白纳入机器学习模型后，C统计值再提高0.028，且在校准队列中保持稳健。
研究首次证实，常规指标+蛋白标志物的组合策略可显著提升中美人群心血管病风险精准分层，为大规模一级预防提供低成本、可扩展的工具。
原文链接: https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.125.075903

4.  (ADV MATER, IF：27.4) 按压密封水凝胶贴片用于急性止血和深部切口伤口愈合增强

中山大学团队与华南理工大学团队合作，开发“PSGP”按压式水凝胶贴片，实现深部切口快速止血与加速愈合。

作者将硅油微胶囊（PA-SR）嵌入明胶-聚丙烯酸网络，按压即可时空可控释放硅油，瞬间驱血并形成强湿粘附。大鼠肝深切口模型中，PSGP止血时间30 s、失血量0.23 g，均优于市售氰基丙烯酸酯（NBCA）。TMT定量蛋白质组学（n=5）显示，PSGP上调血小板活化、凝血级联及ECM-受体相互作用等通路，并显著富集血管生成、成纤维细胞迁移与炎症调控蛋白（CD47、ALOX12、Prkce等）；292个上调、286个下调蛋白构成止血-抗炎-修复的分子图谱。

猪内脏（肝、脾、心）贯穿伤模型进一步验证其在高压出血场景下的密封与止血能力。材料14 d降解>70%，无全身毒性，为战创伤、外科大出血提供可精准操控、机制明晰的下一代生物黏附方案。

a) “一贴即封”PSGP水凝胶贴片的制备及生物粘附示意图。b) 商用明胶与PSGP水凝胶性能对比。c) PSGP水凝胶处理创面的止血与愈合机制。

原文链接: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202516490

5.  (NAT MICROBIOL, IF：20.5) 通过抑制核糖体生物发生减少细胞质拥挤可触发白色念珠菌丝状生长

法国蔚蓝海岸大学Robert Arkowitz团队联合德、美、英多中心在《Nature Microbiology》发表研究，首次揭示白念珠菌酵母-菌丝形态转换的“物理开关”。作者利用40 nm 荧光纳米颗粒追踪和原位冷冻电镜，发现菌丝形成时细胞质“拥挤度”随丝长度增加而显著下降，导致中尺度扩散系数提升2倍。

机制上，血清刺激抑制核糖体生物合成，使核糖体浓度降低而胞质体积增大，造成“稀释效应”。构建核糖体成熟缺陷突变株（cgr1↓）可在无血清条件下自发形成菌丝，并激活菌丝特异基因HGC1、ECE1、HWP1，证实核糖体合成受阻即可触发形态发生。

该研究提出“核糖体稀释-拥挤度下降-形态转换”新模型，为抗真菌联合治疗提供靶向核糖体生物合成的理论依据。

菌丝长度增加时，细胞质中尺度流动性增强。

原文链接: https://doi.org/10.1038/s41564-025-02205-2

6.  (NUCLEIC ACIDS RES, IF：16.6) Expression Atlas 在 2026 年：通过社区协作和整合实现 FAIR 和开放的表达数据

EMBL-EBI Christina Ernst团队在《Nucleic Acids Research》发布最新科研结果。

资源已整合4562项研究、67个物种，涵盖>16万组学实验，新增123个蛋白质组数据集与黏菌首个原生生物条目；GTEx v8人源转录组、Tabula Sapiens等81项HCA单细胞图谱实现外部AnnData直引。平台新增Marker Gene Finder模块，可一键筛选组织特异基因；单细胞流程全面迁移至Nextflow，提升可重复性与容器化部署。数据通过可嵌入热图小部件同步至Ensembl、UniProt、Europe PMC及FlyBase、Gramene等模式生物库，并支持Open Targets药物靶点评估与欧洲诊断转录组文库（EDTL）感染病分类。

团队正开发AI友好型批量下载格式与现代元分析管线，为机器学习与精准医学提供开放、可互操作的高质量表达数据底座。

GTEx V8 表达谱热图：40 种精选人源组织中最特异标记基因的可视化。

原文链接: https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaf1238/8376685

7.  (NAT COMMUN, IF：14.7)通过靶向招募 NEDD4-2 使用双价纳米抗体抑制离子通道

哥伦比亚大学 Colecraft 团队开发“DiVa”策略，首次利用内源性 E3 连接酶 NEDD4-2 实现离子通道精准下调。
研究者从酵母纳米抗体库中筛选出高亲和力（Kd≈2 nM）纳米抗体 nb.C11， cryo-EM 显示其结合 NEDD4-2 HECT 域但不干扰催化位点。将 nb.C11 与靶向不同离子通道（CaV2.2、KCNQ1、ENaC-P617L）的纳米抗体融合，构建双价“DiVa”分子，可在 HEK293 细胞及小鼠原代 DRG 神经元中显著降低通道膜密度与电流，幅度与 NEDD4-2 过表达相当，却几乎不改变全蛋白质组（仅 18 个蛋白差异），大幅优于过表达造成的 795 个蛋白扰动。
该研究拓展了靶向蛋白降解（TPD/TPDR）的 E3 工具箱，为离子通道病、疼痛及高血压等提供模块化、可基因编码的抑制新范式。

原文链接: https://www.nature.com/articles/s41467-025-67068-x

声明：本文内容基于期刊公开信息整理，中文解读及科普文字由多个AI 助手生成，旨在帮助大众快速理解前沿研究，不构成任何专业建议或诊断依据。如需实验或临床应用，请以原始文献与专业人士意见为准。

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