连续空间梯度蛋白组分析

适用研究场景

病灶核心至边缘的取样适合研究局部组织状态如何过渡。可在保留核心、界面和外周方向的切片上设置连续ROI，观察候选蛋白的变化发生在哪一段距离，以及病理边界附近是否存在集中变化；不同患者沿相同方向重复取样后，可进一步评估该梯度的个体一致性。

围绕血管、导管或其他解剖结构定义距离，适合比较近端与远端的功能分区。例如在具有明确解剖轴的组织中，可将各ROI到参考结构的距离转换为统一相对位置，再观察代谢酶、转运蛋白和其他功能成员的空间变化，形成可与既有解剖知识对照的蛋白轨迹。

若研究包含疾病组、治疗组或不同病理状态，可在各样本覆盖相同空间范围的条件下比较梯度方向和幅度。该设计同时保留位置和临床分组信息，适合区分整个组织平均丰度变化与沿空间轴局部改变的蛋白。

服务特色

起点、终点和方向共同定义连续空间轴，ROI根据实际轴长采用距离或相对坐标进入模型。对两端都有参考结构的组织，可根据ROI到两端的距离计算相对位置，比较不同大小组织中的对应区段。连续位置用于估计梯度，等宽分箱用于概括各区段的丰度分布，二者分别保留总体变化与局部观测。

每个梯度蛋白均列出变化方向、集中变化的区段及其在独立样本中的表现。轨迹图展示变化是平缓延续还是局部集中，功能结果列出对应成员和空间效应，使区域验证能够选在候选变化最明显的解剖区段。

分析项目

空间坐标与数据准备

• 依据解剖起点、终点及参考结构计算ROI的连续相对位置，统一空间方向，输出保留患者、切片、原始距离和相对坐标的位置表。
• 按独立样本展示空间位置分布与沿轴取样覆盖，汇总各区段ROI数量及间距，输出空间覆盖图和对应的分箱描述数据。
• 根据蛋白在全体ROI和各独立样本中的检出覆盖建立连续分析集合，输出蛋白覆盖表、可用ROI信息及用于梯度模型的定量矩阵。

整体蛋白结构与空间轴

• 利用覆盖完整的蛋白开展主成分分析，将连续位置和个体来源叠加在整体蛋白结构上，输出空间着色的主成分图及蛋白载荷。
• 估计主要蛋白变化轴与连续位置的秩相关，分别展示个体趋势、汇总平滑曲线和位置分箱，输出整体结构与解剖轴的关联图。
• 按连续模型的空间效应排列全部参与分析的蛋白，展示各位置区间的标准化丰度中位数，输出全蛋白空间梯度热图及排序矩阵。

蛋白连续梯度建模

• 以连续空间位置解释蛋白丰度，并以患者或动物效应描述个体背景，输出各蛋白的梯度斜率、变化方向和模型统计结果。
• 对全体参与建模的蛋白进行多重检验校正，并结合梯度幅度和各样本方向整理候选，输出空间效应图及完整梯度蛋白排序。
• 在位置密度支持局部曲线估计时，分析非线性变化、峰值和转折区段，输出连续拟合轨迹及相应的空间位置范围。

代表蛋白与空间变化模式

• 分别选择偏向空间轴两端的代表蛋白，绘制统一坐标下的分箱丰度轨迹，输出持续升高、持续降低及各方向蛋白的模式图。
• 对重点蛋白同时展示ROI实测值、个体平滑曲线、汇总趋势和区段中位数，输出保留局部波动与个体差异的空间表达图。
• 围绕界面零点或特定解剖结构组织候选轨迹，比较变化集中区段与空间延伸范围，输出适合进一步加密取样的区域及蛋白清单。

空间相关功能程序

• 按照蛋白空间效应进行预排序功能富集，分别归纳偏向空间轴两端的通路，输出富集方向、标准化分数及多重校正结果。
• 整理每个空间功能集合的已测成员及主要贡献蛋白，将功能富集结果与蛋白斜率对应，输出条目成员表和核心蛋白效应图。
• 对预设功能程序展示各成员沿轴的轨迹及程序中位趋势，并列呈现成员空间系数，输出通路层模式及对应的蛋白层结果。

跨个体一致性与分组效应

• 分别估计每个独立样本中的蛋白空间斜率，并与汇总模型并列展示，输出跨样本系数热图及同一蛋白的方向和幅度比较。
• 根据各个体内的丰度与位置关系统计方向一致性，结合汇总效应整理重复出现的梯度蛋白，输出一致性标记及优先候选清单。
• 疾病组与对照组具有对应解剖轴时，比较同一蛋白的空间方向、幅度及峰值位置，输出分组曲线和组别相关空间变化结果。

结果整理与空间验证设计

• 按空间方向、主要变化区段及研究主题整理候选蛋白，结合实际距离和ROI尺寸形成位置对应清单，支持组织验证与取样设计。
• 汇总坐标、定量覆盖、模型系数、个体趋势和功能成员，交付空间结果数据表，便于按蛋白、样本或目标位置提取研究结果。
• 提供覆盖图、梯度热图、蛋白轨迹、功能图和跨样本比较图，配套连续坐标定义、统计方法与作图数据，支持后续图表使用。

专题分析说明

空间坐标与取样覆盖

整理ROI所在切片、个体编号、空间方向和参考距离，展示起点、中段及终点的取样数量和间距。不同长度的组织可采用统一相对坐标，并同时提供原始距离和ROI尺寸，使梯度曲线上的位置能够对应到实际解剖范围。

ROI质量与空间位置分析

统计各位置的可定量蛋白数、缺失比例和丰度分布，并将数据深度、组织面积和检测批次随位置展示。按照蛋白在目标空间范围内的定量覆盖组织分析集合，分别绘制全轴趋势、局部区间及代表蛋白的观测分布。

整体蛋白结构的空间变化

整体蛋白结构是否沿解剖轴连续改变，可通过主成分随位置的变化直接观察。全局热图将梯度相近的蛋白相邻排列，区分偏向两端与集中于中段的丰度模式；这些蛋白集合随后分别开展功能归纳，描述各空间区段涉及的过程。

连续梯度蛋白筛选

根据取样密度与预期变化形式，拟合蛋白丰度与空间位置的线性或非线性关系，报告效应方向、变化幅度和统计结果。同一个体包含多个ROI时，模型以个体效应描述其总体背景，以位置效应描述沿轴变化；跨个体汇总得到共同的梯度估计。

代表蛋白及变化模式展示

代表蛋白图保留ROI观测值，并按研究需要叠加拟合曲线或分箱丰度，注明坐标方向及定量尺度。持续升高、持续降低和局部变化的蛋白分别整理，比较其主要变化区段、峰值及共同模式，使加密取样能够覆盖实际变化位置。

空间相关功能程序

同一功能集合中的蛋白是否沿相近位置协调变化，需要比较各成员的轨迹。分析将共同空间方向的蛋白整理为通路、蛋白复合体或预设集合，列明支撑成员及相应区段；代谢酶、转运蛋白和结构蛋白等主题可分别展示，比较其沿解剖轴的分布是否一致。

独立样本的一致性与分组比较

跨个体分析先比较各自的梯度斜率或曲线，再给出汇总模型中的共同趋势。疾病或处理组比较进一步估计组别与位置的交互效应，区分梯度方向相同但幅度不同的情况，以及集中于局部区段的组别差异，并列明在多个样本中重复出现的空间模式。

样本与资料准备

适用保留完整解剖方向的冷冻或石蜡包埋组织切片。需提供样本编号、组织和疾病类型、参考结构、预期空间轴以及配套病理图像，说明起点与终点如何识别。每个ROI应记录距离或可用于计算距离的位置信息，并保留其所属患者、动物、组织块和切片编号。

取样位置数与间距根据希望识别的最小空间变化尺度、组织轴长及单个ROI的尺寸确定。跨样本比较采用共同的解剖方向和相对坐标定义，并覆盖对应的起点、终点及中间区段。一维距离资料用于连续轴分析；同时提供二维平面坐标及组织图像时，可进一步将蛋白结果回填至切片，展示其在组织平面中的分布。

服务流程

项目先定义解剖轴及主要比较，确定带参考距离的ROI取样方案，随后完成定向切取和质谱定量。坐标与蛋白数据匹配并完成质量评估后，分析取样覆盖、整体蛋白结构及连续位置效应，再展开代表蛋白轨迹和功能成员。独立样本的趋势用于比较方向及幅度，结果讨论集中于变化发生的区段、相关蛋白集合和区域验证位置。

交付内容

交付空间坐标及ROI记录表、定量质量结果、梯度蛋白统计表、代表轨迹、全局空间热图、功能注释和跨样本一致性结果。报告说明相对坐标的计算方式、轴的解剖方向、模型形式和关键参数，并提供各位置的图表数据。重点蛋白按空间方向、变化区段和功能主题整理，标明可进一步加密取样或开展区域验证的位置。

项目咨询：请提供研究问题、样本类型与数量、分组设计及相关病理、临床或配套组学资料。多组学与生信定制咨询：multiomics@omicsolution.com。

图文示例

图文为分析方法、公开数据再分析或研究示例。示例中的样本数量、效应和模型性能对应各自数据与分析条件，不代表其他项目的结果保证。服务用于科研；候选关系与预测结果不能替代机制验证、独立队列验证或临床诊断。

图1 独立样本在连续解剖轴上的取样覆盖

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

三只小鼠沿共同的中央静脉端至门管端坐标取样，但各区段的对象密度可逐行比较。短线保留单个对象的位置，区间计数标出两端和中段的覆盖情况，据此确定梯度拟合及跨小鼠比较所覆盖的解剖范围。

图2 整体蛋白结构与解剖位置的对应

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

蛋白特征相近的对象在主成分图中相邻，颜色同时保留其沿中央静脉端至门管端的位置。比较同色对象的点形，可查看相近解剖位置是否跨小鼠呈现相似蛋白特征，以及各动物是否覆盖相近的整体分布。

图3 主要蛋白变化方向沿解剖轴的连续分布

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

第一主成分得分随解剖位置的变化分别按小鼠绘制，并给出合并趋势。20个区间的中位数概括局部水平，逐对象散点保留同一区段内的离散范围，可比较各小鼠的趋势方向和局部变异。

图4 全局蛋白丰度的连续空间梯度

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

热图中每行蛋白按同一解剖方向展开，梯度系数排序使向两端偏移的丰度模式相邻出现。沿行查看可定位主要过渡区段，沿列查看可比较同一位置的蛋白组合；各成员的实际变化幅度由代表轨迹进一步呈现。

图5 连续位置相关蛋白的效应与显著性

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

横向位置区分蛋白向门管端或中央静脉端升高，纵向位置表示该连续效应的校正统计支持。强梯度候选同时按跨小鼠方向一致性筛选，因此效应幅度、显著性和个体重复表现可分别用于确定重点蛋白。

图6 两端富集蛋白的代表性空间轨迹

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

偏向同一解剖端的蛋白也可能在不同区段开始变化，或具有不同的过渡宽度。分箱轨迹将这些局部形态展开，补充连续位置模型中的总体效应；据各蛋白变化集中的位置，可以安排对应组织区段的检测。

图7 关键蛋白在不同小鼠中的空间变化

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

四个蛋白各自保留逐对象丰度和各小鼠曲线，可比较Cps1、Ass1、Cyp1a2与Aldh1a1的变化区段。彩线之间的距离反映个体趋势差异，黑色合并线及区间中位数概括共同形态，图内系数和q值给出对应模型结果。

图8 功能程序沿空间梯度的富集方向

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

预排序GSEA使用全部可分析蛋白的梯度排序，判断功能成员是否共同偏向中央静脉端或门管端。氧化磷酸化、尿素循环和脂质代谢等条目的富集方向由成员在排序中的位置决定，具体成员轨迹再说明同一过程中哪些蛋白具有相近变化。

图9 尿素循环相关蛋白的空间协同变化

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

九个尿素循环相关蛋白共用一条空间轴，灰线保留成员轨迹，橙线概括集合中位数。右侧系数可逐一判断哪些成员向门管端升高，以及各反应环节的方向和幅度是否一致，从蛋白层解释集合的空间模式。

图10 过氧化物酶体超长链脂肪酸降解的空间模式

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

八个超长链脂肪酸降解相关蛋白的轨迹显示各成员在哪些位置变化，右侧系数概括其连续空间方向。紫色成员中位数与单条灰线可比较集合趋势及成员差别，判断偏向中央静脉端的模式涉及哪些蛋白。

图11 代表梯度蛋白的跨小鼠方向一致性

公开研究数据再分析示例；易算生物重新分析。

跨小鼠系数矩阵逐行比较同一蛋白的方向和幅度，合并模型列显示汇总后的空间效应。各动物同向的蛋白与效应差异较大的蛋白可以分别整理，同时保留共同梯度及独立个体中的不同表现。