Las plantas reprograman su proteoma para alterar el metabolismo celular y adaptarse eficazmente al estrés. Las respuestas proteómicas intracelulares han sido estudiadas extensamente, y la matriz extracelular se presenta como un centro clave donde se generan/procesan señales peptídicas para desencadenar cascadas críticas de transducción de señales adaptativas inauguradas en la superficie celular. Por lo tanto, es importante estudiar el proteoma extracelular de las plantas para comprender su papel en el desarrollo y la respuesta al estrés de las plantas. Este estudio examinó los cambios en el sub-proteoma extracelular soluble de cultivos celulares de sorgo expuestos a una combinación de estrés osmótico inducido por sorbitol y calor a 40 grados Celsius. El estrés combinado redujo significativamente la actividad metabólica y alteró la secreción de proteínas. Mientras que las células tratadas solo con estrés osmótico tenían un contenido elevado de prolina, el osmoprotector en el tratamiento combinado permaneció sin cambios, confirmando que las células de sorgo expuestas a estrés combinado utilizan procesos adaptativos distintos de los invocados por los estreses individuales aplicados por separado. Las proteínas que metabolizan especies reactivas de oxígeno (ERO) y las proteasas dominaron las proteínas diferencialmente expresadas identificadas en células sometidas a estrés combinado. Las peroxidazas generadoras de ERO fueron suprimidas, mientras que las proteínas degradadoras de ERO fueron reguladas al alza para protegerse del daño oxidativo. En general, nuestro estudio proporciona candidatos proteicos que podrían utilizarse para desarrollar cultivos mejor adaptados a un clima cada vez más cálido y seco.