破解脂肪蛋白提取六大"魔咒":3分钟实现高得率、低脂质、可重复 | Nature应用实例解析

1.极高的脂质含量

脂肪组织中超过90%的体积是脂滴（主要成分为甘油三酯和胆固醇酯），而蛋白质含量相对极低，仅占细胞总量的2%不到。

蛋白提取困难：标准的水溶性蛋白提取缓冲液难以渗透和裂解富含脂质的细胞。脂质会形成胶束，包裹蛋白质，导致提取效率低下。传统方法如RIPA缓冲液或有机溶剂萃取法，往往难以有效去除脂质，导致蛋白损失或样品不稳定。

干扰下游分析：共萃取的脂质（尤其是磷脂）会严重干扰后续的蛋白质定量（如BCA assay）、电泳（SDS-PAGE出现拖尾或异常条带）、色谱（堵塞色谱柱，影响分离效果）和质谱分析（抑制离子化效率，导致信号抑制）。

Fig2.SDS PAGE of 100μg protein from ovarian cancer tissue with (A) 0ug, (B) 2.5μg, (C) 5ug, (D) 10ug, (E) 25ug and(F) 50ug of lipid. The lanes B, C, D, E and F show distortion of the bands due to the presence of lipid.

2.复杂的细胞异质性

脂肪组织不是由单一的脂肪细胞构成的。它包含：成熟脂肪细胞（体积巨大，但细胞质很少，蛋白质含量低）。脂肪前体细胞/干细胞：（体积小，蛋白质合成活跃）。免疫细胞：（如巨噬细胞（尤其在肥胖状态下大量浸润）、T细胞等。）内皮细胞：(形成血管网络)。成纤维细胞等。

当研磨一整块脂肪组织进行“全组织”蛋白提取时，得到的是所有这些细胞类型蛋白的混合物。检测到的蛋白表达变化可能源于脂肪细胞本身，也可能源于免疫细胞浸润的增加或血管增生，导致解读结果极其困难，无法确定变化的具体细胞来源。

3.蛋白表达异质性高

脂肪组织在不同部位、不同生理状态下，其蛋白表达谱差异显著。例如，皮下脂肪与内脏脂肪、棕色脂肪与白色脂肪之间的蛋白组成差异大，增加了研究复杂性和数据解读难度。

4.翻译后修饰复杂

脂肪细胞中蛋白常存在多种翻译后修饰（如磷酸化、糖基化、泛素化等），这些修饰对其功能至关重要，但也增加了蛋白鉴定和功能分析的难度。常规提取方法可能破坏这些修饰，影响后续研究。

5.低丰度蛋白和膜蛋白难提取

脂肪细胞中绝大部分细胞质空间被脂滴占据，信号通路相关的关键蛋白（如激酶、受体等）通常丰度很低。

高丰度的脂滴相关蛋白（如Perilipin）和结构蛋白会淹没低丰度的信号蛋白，使得在Western Blot上难以检测，在质谱中需要更深度的分级分离和富集才能覆盖。

6.蛋白质定位困难

脂肪细胞中蛋白质的定位非常关键。同一个蛋白可能在脂滴表面、细胞膜、线粒体或细胞核中发挥完全不同的功能。

简单的全细胞裂解无法满足蛋白定位需求。需要复杂的亚细胞组分分离技术（如分离脂滴、线粒体、细胞核、细胞膜等），而这在脂质丰富的环境中技术难度很大。

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🔬AT-022 Minute™ 动物脂肪组织及细胞总蛋白提取试剂盒

Figure3.SDS-PAGE and Western blot analysis of extracted protein from porcine (A1),chicken (A2) and rat (A3) white adipose tissues. Western blotting results using rat fat tissue were shown in B

📌产品亮点：3 min破解脂肪难提蛋白魔咒

✅ 专为脂肪组织优化，蛋白提取效率高

✅ 高效去脂：离心管柱去脂技术，配合优化裂解液，有效清除脂质干扰

✅ 兼容性强：适用于WB、质谱、酶活测定等多种下游实验

✅ 操作简便：无需超速离心，1小时内完成提取

🔬AN-029 Minute™ 脂肪组织/细胞胞质和单个细胞核分离试剂盒

Fig4.Nuclei isolated from white adipose tissues of rat,chicken,pig and ship.The nuclei were stained with trypan blue.

📌产品亮点：一次性拿到胞质+完整单核
✅ 精准分离胞质与单个细胞核，适合单细胞核水平研究
✅ 保留细胞组分完整性，提升下游实验准确性
✅ 适用于脂肪组织特异性研究，如细胞异质性分析
✅ 高重复性，满足高标准科研需求

🔬AF-023 Minute™ 脂肪蛋白组分分离试剂盒

Fig5.A. SDS-PAGE (10%) profiles of fractionated adipose tissues. Lane 1, a water-soluble fraction of porcine WAT; Lane 2, a water-insoluble fraction of porcine WAT; Lane 3, a water-soluble fraction of rat WAT; Lane 4, a water-insoluble fraction of rat WAT.B. Western blottings of fractionated proteins from rat WAT; Lane 3. water-soluble fraction; Lane 4. Water-insoluble fraction. Proteins were separated in 10% SDS-PAGE and probed with the following cellular protein marker antibodies: Anti-Na/K ATPase alpha1, a plasma membrane marker (Upstate, clone 464.6), anti-lamin B1, a nuclear envelope marker (ab16048, Abcam Cambridge, MA), anti-ubiquinol-cytochrome C reductase core protein (Abcam, ab 96333) and GAPDH, a cytosolic marker (Sigma). The specific protein bands were visualized by a substrate Opti-4CN (Bio-RAD).

📌产品亮点：可以将脂肪组织分为水溶性蛋白（主要包括许多胞质蛋白）和非水溶性蛋白（主要包括质膜，细胞器如线粒体）两部分
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✅ 支持蛋白功能、表达及修饰研究
✅ 支持蛋白定位研究、低丰度蛋白富集
✅ 提升蛋白组学研究效率，结果清晰可重复

应用案例解析

01

美国加利福尼亚州斯坦福市斯坦福大学医学院病理学系

PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity

2024年发表于《Nature》的重磅研究首次揭示，PTER（Phosphotriesterase-Related）是一种N-乙酰牛磺酸（N-acetyltaurine, NAT）水解酶，在调控食欲和体重中发挥核心作用。

Fig6.Western blotting of epididymal white adipose tissues

 

图片来源：doi.org/10.1038/s41586-024-07801-6

Invent AT-022脂肪总蛋白提取试剂盒在这项研究中发挥了关键的技术作用：

1.为下游分析提供高质量的脂肪组织蛋白。

2.用于定量和比较蛋白质组学检测PTER的表达。

3.使脂肪蛋白WB和酶分析结果更精准，证实了PTER在脂肪组织中的浓缩和活性分布。

4.兼容从瘦小鼠和肥胖小鼠模型中提取一致和可重复的蛋白，对于证明依赖饮食的PTER调节至关重要。

02

美国密歇根州东兰辛密歇根州立大学生物医学工程系

Single-nucleus analysis of thoracic perivascular adipose tissue reveals critical changes in cell composition, communication, and gene regulatory networks induced by a high fat hypertensive diet

本研究通过单核转录组学全面揭示了高脂饮食如何通过重塑血管周围脂肪组织（PVAT）的细胞组成、基因表达、细胞通讯和调控网络，推动高血压的发生发展，并指出Nr4a家族转录因子可能是干预肥胖相关高血压的潜在靶点。

图片来源：doi.org/10.1101/2025.02.13.636878

Invent AN-029 脂肪组织/脂肪细胞单核与胞质分离试剂盒（Single Nuclei and Cytosol Isolation Kit for Adipose Tissues/Cultured Adipocytes） 被用于从大鼠胸腔主动脉周围脂肪组织（taPVAT）中分离细胞核（nuclei），以进行后续的单核RNA测序（snRNA-seq）分析。每例样本通过流式细胞术可分选出约 50,000 个 DAPI 阳性单核，表明组织匀浆和核释放过程高效，核结构完整；测序结果显示，每个细胞核平均检测到 1462 个基因和 2501 条 reads，说明核内RNA保存良好，无明显降解；线粒体RNA占比低于 3%，远低于常规阈值，提示胞质污染极低，核纯度极高；双细胞率仅为 6.1%，低于通常接受的 10% 标准，表明核悬液中杂质和粘连细胞极少，单核分离效果纯净；最终，共获得 71,813 个高质量单核数据，成功注释出 28 种细胞亚型，聚类清晰、批次效应可控，进一步验证了Invent AN-029在脂肪组织单核分离中的稳定性、可靠性和高分辨率适配性。

参考文献

1. Kim, EY. et al. (2015) Recent Advances in Proteomic Studies of Adipose Tissues and

Adipocytes. Int. J. Mol. Sci. 2015, 16, 4581-4599.

2. Sajic, T. et al. (2011) Comparison three detergent-free protein extraction protocols for white adipose tissue. Analytical Chem. 415:215-217.

3. Woo, S-M. et al (2016) Sip-jeon-dea-bo-tang, a traditional herbal medicine, ameliorates

cisplatin-induced anorexia via the activation of JAK1/STAT3-mediated leptin and IL-6

production in the fat tissue of mice. Mol. Med. Reports 13:2967-2972.

4. Thuillier, P. et al. (1998) Cytosolic and nuclear distribution of PPAR g2 indifferentiating 3T3-L1 preadipocytes. J. lipid Res. 39:2329-2338.

5. Zakharchenko, O. et al. (2011) Optimized Protocol for Protein Extraction from the

Breast Tissue that is Compatible with Two-Dimensional Gel Electrophoresis. Breast Cancer:

Basic and Clinical Research 2011:5 37–42.

6. Pokhariyal, R. et al. (2014) Effect OF Lipid on Gel Based Electrophoretic Proteomic

Experiments. J. Proteins and Proteomics 5:121-124.

7. Wang, N. et al. (2017). Life Sciences. doi:10.1016/j.lfs.2017.08.023

8. Pokhariyal, R. et al. (2014) J. Proteins and Proteomics 5:121-124.

9.BioTechniques 63:235 (November 2017) doi 10.2144/000114612

10.Wei Wei; Xuchao Lyu; Andrew L. Markhard; Sipei Fu; Rachel E. Mardjuki; et al.(2024). PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity. Nature.DOI 10.1038/s41586-024-07801-6

11.Leah Terrian; Janice Thompson; D Bowman; Vishal Panda; G. Andres Contreras; et al.(2025).Single-nucleus analysis of thoracic perivascular adipose tissue reveals critical changes in cell composition, communication, and gene regulatory networks induced by a high fat hypertensive diet.bioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory).DOI 10.1101/2025.02.13.636878