定量蛋白質(zhì)譜作為蛋白組學(xué)檢測中非常重要的檢測手段，主要可以分為無標(biāo)記定量蛋白組學(xué)（label free）、標(biāo)記定量蛋白組學(xué)（TMT/iTRAQ）,而無標(biāo)記定量中根據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集方式的差異也可以分為DDA(數(shù)據(jù)依賴性采集)和DIA（數(shù)據(jù)非依賴性采集）兩種方式，今天我們詳細(xì)了解一下這些技術(shù)的特點和區(qū)別。

圖1 定量蛋白組學(xué)分類

  常規(guī)的非標(biāo)記定量蛋白組學(xué)方式檢測一般是每個樣本分別先后上機(jī)檢測，而質(zhì)譜作為一個高度精密的儀器，其特點是容易受到外界環(huán)境等因素的干擾，進(jìn)而導(dǎo)致不同批次樣本甚至同一批次先后測量的樣本之間存在客觀系統(tǒng)性偏差，進(jìn)而影響我們實驗結(jié)果的可靠性。而標(biāo)記定量蛋白組學(xué)的出現(xiàn)，通過對不同樣本進(jìn)行同位素標(biāo)簽標(biāo)記，進(jìn)而可以混合多個樣本為一個樣本進(jìn)行同時檢測，避免了檢測批次、先后的問題，而且通過樣本的混合，減少了樣本上機(jī)數(shù)量，可以通過增加單個檢測時間提高對于混合后樣本的檢測深度，最終達(dá)到檢測平行性更好，檢測到的蛋白數(shù)量更多的目的。

圖2 標(biāo)記定量流式示意圖

當(dāng)然常規(guī)的label free非標(biāo)記定量方法并非一無是處，其優(yōu)勢為無需標(biāo)記（減少對樣本處理）成本較低，沒有樣本數(shù)量限制（標(biāo)記法的同位素標(biāo)簽數(shù)量有限），且樣本損耗較少，需求的起始樣本量較少，對于一些珍貴的而且蛋白復(fù)雜度相對較低的樣本比如外泌體等尤其合適，一般同批次內(nèi)的檢測穩(wěn)定性也是足夠的。

非標(biāo)記定量蛋白組學(xué)中傳統(tǒng)使用的DDA數(shù)據(jù)采集模式，意味著質(zhì)譜檢測時一級質(zhì)譜上只能選擇峰排名較高的前多少名質(zhì)譜峰離子進(jìn)行二級質(zhì)譜鑒定（定性），導(dǎo)致很多低豐度蛋白的丟失和樣本間平行性變差（每次檢測有一些概率性存在）；所以目前大樣本量檢測時也有使用DIA（數(shù)據(jù)非依賴性采集）方法，該方法通過質(zhì)譜的多個窗口循環(huán)檢測不同分子量區(qū)間的所有肽段，這樣避免了一些低含量肽段的丟失，提高了檢測的穩(wěn)定性。

圖3  DDA采集模式_VS_ DIA數(shù)據(jù)采集模式

DIA數(shù)據(jù)采集模式尤其優(yōu)勢，然后也有存在一些亟需解決的一些問題，由于其數(shù)據(jù)采集方式，其二級質(zhì)譜的復(fù)雜度極高，所以早期對于其DIA質(zhì)譜譜圖的解析存在一定的困難，都是需要專門先通過DDA模式建立一個譜圖庫后，在這個基礎(chǔ)上再通過DIA檢測數(shù)據(jù)去匹配DDA的譜圖來解譜鑒定，這就導(dǎo)致了成本的上升以及建庫過程仍舊使用DDA模式的弊端，所以目前越來越多的軟件和算法在進(jìn)行開發(fā)，可以基于機(jī)器學(xué)習(xí)等算法可以實現(xiàn)直接對DIA數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為后續(xù)DIA發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

定量蛋白組學(xué)目前技術(shù)多種多樣，一般來說每種技術(shù)存在都有其合理性，根據(jù)自身實際的樣本情況，實際實驗?zāi)康鹊倪x擇最適合自己的技術(shù)方法即可，不必盲目的追求高通量和高深度等技術(shù)指標(biāo)，最后總結(jié)了一下各個技術(shù)的對比優(yōu)缺點表格如下：

表1 定量蛋白組學(xué)對比

華盈生物專注于蛋白組學(xué)研究，以讓蛋白組學(xué)研究更簡單為使命，深耕蛋白組學(xué)多年，有著深厚的蛋白組學(xué)檢測和分析經(jīng)驗，歡迎廣大老師咨詢和交流。