单细胞蛋白组---助力国自然热点研究!

单细胞蛋白组（Single-cell proteomics）是对单个细胞进行蛋白层面的检测和分析，包括单个细胞内蛋白质的组成、丰度和修饰状态等。相比单细胞转录组仅提供单个细胞的基因表达情况，单细胞蛋白组可以避免转录后调控以及翻译后调控带来的表达水平改变，更加接近细胞的调控本质，能够更加深刻和准确理解疾病的根本原因；在肿瘤，免疫以及生殖发育领域都具有极大的研究价值，为揭示生理病理表型，药物靶点的开发，及实现精准医疗都提供了数据参考。

组织&常规体细胞类

为探究肥胖进展与糖尿病发生过程中各亚群的组成变化，以及高脂饮食（HFD）诱导的胰岛代谢适应机制，建立代表α、β和δ细胞亚群的细胞表面标志物。

单细胞转录组+单细胞蛋白组：单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，在高脂饮食诱导的葡萄糖耐量异常小鼠模型中鉴定α、β和δ细胞亚群的标志物。通过流式细胞术和免疫染色技术对各亚群进行分选及比例评估。对分选细胞实施单细胞蛋白质组学分析，基于蛋白表达谱深入阐明了葡萄糖耐量异常状态下α、β、δ细胞各亚群的功能状态。

通过单细胞RNA测序分析了33,999个细胞，并聚类为八种细胞群，包括α细胞、β细胞和δ细胞。针对α细胞，单细胞RNA测序揭示：与Ace2high亚群相比，Ace2low亚群下调了与α细胞功能相关的基因表达，同时上调了与β细胞特征相关的基因表达。单细胞蛋白质组学进一步证实，高脂饮食暴露下ACE2低表达α细胞功能受损且脆弱性增加。至于β细胞，与功能强健的CD81低表达亚群相比，CD81高表达亚群可能具有β细胞未成熟特征。我们还发现δ细胞中Slc2a2表达存在差异，且GLUT2低表达δ细胞可能具有比GLUT2高表达δ细胞更强的细胞功能和代谢活性。此外，在高脂饮食诱导的葡萄糖耐量异常中，观察到ACE2低表达α细胞和CD81低表达β细胞比例增加，而GLUT2低表达δ细胞比例保持稳定。

鉴定出ACE2、CD81和GLUT2作为表面标记物，分别用于区分具有异质性成熟度和功能的α、β和δ细胞亚群。胰岛内分泌亚群比例及功能状态的改变反映了胰岛对高脂应激的代谢适应机制：α细胞功能减弱，β细胞与δ细胞功能增强，从而维持血糖稳态。本研究为探索健康与疾病状态下维持各胰岛内分泌亚群命运与功能的机制提供了基础资源。