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Olink高通量蛋白组测序：PEA 技术驱动的微量样本蛋白全景解析
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随着多组学研究持续推进，转录组、基因组数据无法完全反映机体真实功能表型，蛋白质作为生命活动的直接执行者，成为疾病标志物筛选、机制解析、药物研发的核心研究对象。传统蛋白检测技术如 ELISA存在单次检测靶点数量有限、样本消耗大等局限；而基于质谱的蛋白组技术对样本需求量高、低丰度蛋白检出能力受限。Olink 高通量蛋白组测序依托独有的 PEA 邻位延伸分析技术，巧妙将蛋白定量转化为核酸信号检测，兼顾高通量、高灵敏度、低样本消耗等多重优势，广泛应用于临床队列标志物挖掘、免疫机制研究、药物靶点筛选等方向。本文围绕 Olink 技术原理、核心优势、商业化检测产品及科研应用展开系统阐述，为科研人员开展高通量蛋白组研究提供参考。 一、Olink 高通量蛋白组测序核心技术原理 Olink 平台的核心支撑技术为PEA（Proximity Extension Assay，邻位延伸分析技术），该技术融合免疫识别与核酸扩增两大体系，实现蛋白分子的高特异性定量检测。 整套反应流程分为三步： 1、双抗体靶向识别：针对每一种待测靶蛋白，设计一对特异性抗体，两支抗体分别偶联带有独特序列信息的寡核苷酸探针。当体系中存在目标蛋白时，一对抗体能够特异性结合至靶蛋白的不同抗原表位。 2、邻位探针延伸形成双链：只有一对抗体成功结合在同一个靶蛋白上，两支寡核苷酸探针相互靠近，方可完成杂交与延伸反应，形成一条带有该蛋白专属 “条形码” 的双链 DNA 序列；游离未结合靶标的抗体探针无法完成配对延伸，不会产生扩增信号，极大降低非特异性背景干扰。 3、扩增与测序定量：形成的双链产物通过 PCR 进行扩增，后续借助高通量测序读取特异性核酸条形码序列，条形码的检出丰度对应原始样本中靶蛋白的表达水平，最终完成蛋白的数字化定量。 该技术利用双抗体协同识别 + 核酸条形码编码的设计，从源头提升检测特异性，区分同源性极高的蛋白亚型，解决传统单抗体检测非特异性结合的痛点。 二、Olink 高通量蛋白组测序的核心技术优势 相较于传统蛋白检测平台，Olink 具备多项差异化技术特点，适配大队列临床样本研究： 1、超高通量检测能力：单次上机可产出数百万数据点，平台可覆盖多达 3072 种蛋白标志物，支持从几十种靶标到上千种靶标的灵活筛选，助力无偏倚的蛋白图谱绘制。 2、超高灵敏度与特异性：检出下限可达 fg/mL 级别，能够捕获体液中大量低丰度功能蛋白；双抗体识别体系可区分相似度 90% 的同源蛋白，有效规避同源蛋白交叉干扰，数据可靠性更强。 3、极低样本消耗：仅需 1–8 μL 原始样本，即可完成 48–3072 种蛋白同步检测。对于临床穿刺样本、脑脊液、支气管肺泡灌洗液等珍贵微量样本极具优势，突破样本量不足带来的检测瓶颈。 4、兼容广泛的样本基质：平台适配多种科研常用样本类型，包含血清、血浆、组织裂解液、脑脊液、细胞培养基上清、尿液等，支撑体内体液样本与体外细胞模型的多场景研究。 5、灵活的实验设计：可根据研究需求选择不同规模 Panel，既可以选择小 Panel 开展通路聚焦验证，也可选择千人级大 Panel 进行全局标志物初筛，满足从机制探索到队列验证的完整研究链路。 三、Olink 检测模式 Olink 检测，目前覆盖炎症、心血管、肿瘤、神经、代谢等多个研究方向，友好助力中小样本课题开展： 1、超千种蛋白广谱筛选，适合无差别筛选疾病差异标志物，挖掘全新潜在靶点； 2、聚焦免疫炎症相关通路靶标，适配自身免疫病、肿瘤免疫、感染炎症、组织损伤修复等方向机制研究； 四、Olink 高通量蛋白组主要科研应用场景 1、疾病候选生物标志物筛选 利用临床大队列血清、血浆样本，全景分析患病组与健康对照组的蛋白表达差异，筛选具备诊断、预后预测价值的体液标志物，助力无创液体活检开发，在肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病领域应用广泛。 2、疾病分子机制解析 对比模型组与对照组蛋白谱变化，解析疾病发生发展过程中关键信号通路的激活与抑制，挖掘细胞互作、免疫调控相关关键蛋白，补充转录组无法解释的蛋白水平调控机制。 3、药物药效评估与耐药机制研究 在新药临床前及临床研究中，检测给药前后样本蛋白表达动态变化，评估药物对机体蛋白网络的调控作用，分析耐药人群特征蛋白图谱，寻找疗效预测标志物，支撑药物研发。 4、多组学联合分析 Olink 蛋白定量数据可联合基因组、转录组、代谢组、空间组学数据开展多组学整合分析，构建完整分子调控网络，提升课题深度，满足高分文章数据需求。 五、小结 Olink 高通量蛋白组测序依托 PEA 邻位延伸技术，将蛋白免疫识别转化为核酸测序定量，实现了微量样本、高灵敏度、高通量的蛋白数字化检测，弥补了传统蛋白检测与质谱蛋白组技术的短板。灵活的 Panel 选择、拼板合作模式，进一步降低了高通量蛋白研究的门槛，现已成为临床转化、基础免疫、新药研发领域主流的蛋白筛选技术。  |
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