1、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
CyTOF2質(zhì)譜流式細(xì)胞儀是新一代的多參數(shù)流式細(xì)胞儀。它使用金屬元素做為流式抗體、染料的標(biāo)志物,利用質(zhì)譜對(duì)標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行定量檢測(cè)。
這一技術(shù)的應(yīng)用,一方面使流式檢測(cè)通道數(shù)量大幅提高到了上百個(gè),提升了從單個(gè)樣品獲得的信息量;另一方面避免了通道間信號(hào)的干擾,大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),提升了數(shù)據(jù)的可靠性。
信號(hào)分子檢測(cè)數(shù)量的增加意味著對(duì)細(xì)胞群內(nèi)的表型進(jìn)行更精準(zhǔn)的觀察和分類,意味著對(duì)細(xì)胞株的均一性有更準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí),也意味著對(duì)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)有更清晰的了解;同時(shí)它也為單細(xì)胞蛋白質(zhì)組的發(fā)展提供了新的研究手段。
2、儀器原理
CyTOF質(zhì)譜流式細(xì)胞儀的原理如下圖所示,它采用金屬元素標(biāo)記物(通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體或者染料)標(biāo)記或識(shí)別細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子,然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞,再用感應(yīng)耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)觀察單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜,將原子質(zhì)量譜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子數(shù)據(jù),并通過(guò)專業(yè)分析軟件對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞表型和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)觀察[4] 。
3、應(yīng)用實(shí)例
(1)實(shí)現(xiàn)了骨髓等復(fù)雜細(xì)胞群體的精細(xì)免疫分群
質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)實(shí)現(xiàn)了單個(gè)細(xì)胞上42個(gè)參數(shù)的同時(shí)測(cè)定;通過(guò)對(duì)13個(gè)表面抗原表達(dá)情況分析,對(duì)人骨髓細(xì)胞群進(jìn)行高精度的分型,全景展示了骨髓中造血系統(tǒng)不同分化階段細(xì)胞的具體組成 [3]。
上圖顯示的是CyTOF對(duì)人骨髓細(xì)胞的分型,圓圈的大小表示各群細(xì)胞所占的比例,顏色反映CD45RA在相應(yīng)群體中的表達(dá)水平。
(2)系統(tǒng)分析骨髓細(xì)胞群體信號(hào)通路
在精細(xì)分群的基礎(chǔ)上,CyTOF還可以檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)各個(gè)信號(hào)分子的水平,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的系統(tǒng)性分析:
如圖中所示,在IL-7處理的條件下,骨髓細(xì)胞中T細(xì)胞內(nèi)pSTAT5的水平明顯升高[3]。
(3)研究基因在分化、發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)變化
下圖顯示Pre-B細(xì)胞向成熟B細(xì)胞分化過(guò)程中,多個(gè)蛋白的表達(dá)變化情況 [3]:
(4)研究細(xì)胞亞群之間的功能聯(lián)系
CD8+T細(xì)胞25個(gè)Marker的表達(dá)數(shù)據(jù)經(jīng)PCA處理后,自動(dòng)聚集成四個(gè)相連的細(xì)胞群。形象的說(shuō)明了T細(xì)胞成熟的四個(gè)階段是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程[1]:
(5)高通量藥物篩選
結(jié)合Barcorde細(xì)胞標(biāo)記技術(shù),CyTOF可以一次檢測(cè)96個(gè)不同的樣品,通過(guò)對(duì)其20多個(gè)表面標(biāo)志和信號(hào)分子的檢測(cè),細(xì)致分析各亞群細(xì)胞對(duì)每個(gè)藥物的不同反應(yīng),實(shí)現(xiàn)高通量的藥物篩選[2]。
4、相關(guān)文獻(xiàn)(附全文)
1. Newell, E.W., et al., Cytometry by time-of-flight shows combinatorial cytokine expression and virus-specific cell niches within a continuum of CD8+ T cell phenotypes. Immunity. 36(1): p. 142-52. 下載
2. Bodenmiller, B., et al., Multiplexed mass cytometry profiling of cellular states perturbed by small-molecule regulators. Nat Biotechnol. 30(9): p. 858-67.下載
3. Bendall, S.C., et al., Single-cell mass cytometry of differential immune and drug responses across a human hematopoietic continuum.
Science. 332(6030): p. 687-96. 下載
4. Bendall, S.C. and G.P. Nolan, From single cells to deep phenotypes in cancer. Nat Biotechnol. 30(7): p. 639-47.下載