血液中的蛋白质和代谢物是最为重要的生物标记物,并已被广泛用于当前的临床诊断中。近年来,随着生物质谱技术的飞跃式发展,基于生物质谱技术的蛋白质组学和代谢组学分析技术已经被广泛地应用于生物标志物的大规模发现和分析中。由于蛋白质和代谢物物化性质的差异,上述两种组学分析一般要采用截然不同的样品前处理步骤、分离系统和质谱检测方法。因此,针对大量临床样品的组学分析往往具有通量低和分析误差难以精确控制的问题。基于上述限制,目前的临床组学往往基于单一组学结果进行生物学和疾病表型分析,容易造成结论单一、有失准确的问题。结合多种大数据类型的多组学分析是近年来一种新兴的分析策略,该策略有助于更深层次和全面地揭示潜在的生物学关系,但也对相关样品前处理和组学分析技术提出了更高的要求。在本研究中,我们设计了一种集成化且操作简便的样品前处理技术,称为Multi-omic-SISPROT。该技术一站式地处理干燥血浆并同时进行代谢组学和蛋白质组学分析。通过结合指尖采血,该方法可以简单、轻松地将1μL血液样品富集到离心式器件中,并以干血形式保存和室温形式运输样品。该方法可以在3 h内将富集的蛋白质和代谢物组分进行集成化样品前处理,并在2 h内使用同一液相色谱-质谱联用系统进行蛋白质组和代谢组分析,共鉴定超过150种蛋白质和160种代谢物。使用相同的样品前处理装置和分析系统,能够最大程度地减少由分析流程不同产生的代谢组学和蛋白质组学数据偏差。为了进一步提高对低丰度血浆生物标志物的检测能力,我们进一步采用靶向性质谱检测模式MRM对10种已报道的癌症蛋白标志物进行分析,获得了良好的分析信噪比和最大5 pg/m L的检测下限。更为重要的是,富集在该样品前处理器件中的干燥血浆样品在经过24 h的室温保存后,仍保持足够的稳定性,血浆中的蛋白质和代谢物仍能达到良好的鉴定水平。总之,Multi-omic-SISPROT技术巧妙地将微量血液样品的采集、运输、集成化样品前处理和基于同一色谱-质谱联用系统地多组学分析灵活的结合在一起,同时兼顾了血浆蛋白质组和代谢组分析的广度和深度,大大提高了受试者参与度,进而促进蛋白质组学和代谢组学在精准医学中的应用。