小胶质细胞是大脑驻留的免疫细胞，具有复杂的生理功能。在单细胞水平上探索它们的蛋白质组异质性在技术上仍然具有挑战性。
2026年6月11日，北京大学李程、师晓萌、于翔、中国医学科学院叶子璐、军事医学科学院陈河兵共同通讯在Neuron（IF=15.3）在线发表题为Single-cell proteome atlas of aging mouse microglia reveals subpopulation-specific phagoproteome的研究论文。
该研究大规模绘制了衰老过程中小鼠小胶质细胞的单细胞蛋白质组图谱，并创新性地提出了“吞噬蛋白质组（Phagoproteome）”的概念，揭示了小胶质细胞在单细胞水平上的蛋白质组和功能异质性。
小胶质细胞是中枢神经系统的驻留免疫细胞，在大脑发育、稳态和防御感染中发挥着关键作用。为了实现这些多样化的功能，小胶质细胞主动感知并响应环境信号。特别是，小胶质细胞在大脑发育过程中修剪突触和调节髓鞘形成，吞噬死亡细胞以维持稳态，并响应刺激释放可溶性因子。
这些多样化的活动伴随着小胶质细胞状态、细胞形态和空间分布的变化，导致其分子和空间异质性。
此外，小胶质细胞状态随衰老而变化，在衰老过程中观察到处于促炎状态的比例增加。由此产生的吞噬能力降低可能导致有毒蛋白质积累和神经退行性疾病。因此，在分子水平上解析小胶质细胞的异质性将增进对稳态和疾病中小胶质细胞可塑性的理解。
机理模式图（图源自Neuron）
在此，研究人员使用Orbitrap Astral质谱优化了一种无标记的单细胞蛋白质组学工作流程，并将其应用于从年轻、中年和老年小鼠的海马和前额叶皮层中通过荧光激活细胞分选分选的小胶质细胞。
这产生了迄今为止最大的SCP数据集之一，包含3,085个单细胞，每个细胞平均鉴定出1,153个蛋白质组。与单细胞转录组数据相比，SCP数据集显示出更高的表达完整性和中等的跨模态相关性。
该数据集揭示了衰老过程中小胶质细胞的时空蛋白质组异质性。值得注意的是，研究人员定义了小胶质细胞的“吞噬蛋白质组”，揭示了状态特异性的吞噬偏好，并通过成像验证了这些结果。该研究强调了SCP在揭示亚群特异性蛋白质组动态方面的潜力，并为研究衰老过程中小胶质细胞状态转变提供了新的资源。
本研究通讯作者为李程、师晓萌、叶子璐、陈河兵、于翔，共同第一作者为北京大学张浩然、张广欣、张晓辉、魏昌盛，苏州系统医学所刘震，西北农林科技大学陈碧嘉，空军军医大学西京医院王龙腾。浙江大学高志华、罗宇翔，北京大学医学部王晶、姜竺君、孙玉芳，西京医院段维勋、刘金成，军事医学科学院李亭亭对本课题作出了重要贡献。苏州系统医学所顾蕾、葛瑞诚，北京大学方青、彭婷、朱江宁、杨瑞颖、申卫国参与了课题研究。
参考消息：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(26)00385-5