细胞代谢与功能|Met-Flow 单细胞代谢流式
署名:维尔凯生物技术团队
免疫细胞的「功能」与「代谢」本就一体——代谢重编程既驱动细胞命运,也被功能状态所塑造。维尔凯提供细胞代谢与功能研究服务,依托 Met-Flow 单细胞代谢流式,在单细胞分辨率下同时解析代谢表型与免疫表型,把「细胞靠什么活着、打算做什么」落到可定量的证据上。
一、一句话定位
单细胞代谢流式的核心价值,在于把「代谢」从群体平均的模糊读数,拆解到单个细胞,并与它的身份、功能状态对齐。
传统整体代谢组学给出的是细胞群体的平均代谢画像,掩盖了同一群细胞内部的代谢异质性。Met-Flow 将流式细胞术与代谢组学原理结合,在单细胞水平检测代谢蛋白表达与代谢物,把代谢表型与免疫表型放到同一谱图上同时解析,从而揭示免疫亚群的动态代谢异质性。
二、解决什么科学问题
1. 代谢重编程:细胞功能状态的底层驱动
- 免疫细胞的活化、分化与效应功能伴随深刻的代谢重编程,涉及糖酵解、氧化磷酸化(线粒体)、脂肪酸氧化、氨基酸代谢等通路的重新配置。
- 细胞代谢与功能互为因果:代谢状态决定细胞能否完成效应功能,功能状态又反过来重塑代谢偏好。二者需在同一细胞上联合解读。
2. 群体平均掩盖单细胞代谢异质性
- 整体代谢组学只能给出群体平均读数,无法区分「所有细胞都在中等代谢」与「少数细胞高度代谢、多数细胞低代谢」。
- 单细胞代谢流式可在单细胞分辨率下刻画代谢表型的分布与异质性,识别代谢上「异常活跃」或「重编程」的亚群。
三、服务能力
1. Met-Flow 单细胞代谢流式
整合抗体染色、代谢物检测与流式分析,在单细胞水平同时解析代谢蛋白表达、代谢物与免疫表型,揭示免疫亚群的动态代谢异质性。可覆盖葡萄糖摄取、糖酵解、线粒体/氧化磷酸化、脂肪酸摄取与氧化、氨基酸代谢等代谢维度(具体检测项目依课题设计)。
2. 单细胞能量代谢功能分析(SCENITH)
基于嘌呤霉素掺入的翻译抑制测量,以单细胞分辨率功能解析细胞的糖酵解依赖与线粒体依赖,直接读出细胞「更依赖哪条能量通路」,弥补静态代谢标记无法反映功能依赖性的不足。
3. 氧化还原状态检测(NADH/FAD 自发荧光)
利用 NADH 与 FAD 的自发荧光,通过流式实现单细胞氧化还原状态与代谢分析,无标记、快速评估细胞代谢活性,可作为代谢状态的补充读出维度。
四、典型应用场景
免疫代谢研究
- T、B、NK、巨噬细胞等免疫细胞的代谢重编程解析。
- 免疫细胞活化、分化过程中的代谢表型动态追踪。
肿瘤微环境营养分配
- 肿瘤微环境中免疫细胞与肿瘤细胞的营养竞争/程序性分配解析。
- 代谢重编程驱动免疫逃逸的机制研究。
药物作用机制与免疫毒理
- 药物对细胞代谢状态与代谢重编程的影响评估。
- 候选化合物的代谢靶点与代谢毒性初步筛选。
发育与分化代谢异质性
- 造血干/祖细胞等沿谱系分化过程中的代谢异质性。
- 分化阶段与代谢表型的关联分析。
五、常见问题 FAQ
Q1:Met-Flow 能测哪些代谢通路?
Met-Flow 在单细胞水平整合代谢蛋白表达与代谢物检测,可覆盖葡萄糖摄取、糖酵解、线粒体/氧化磷酸化、脂肪酸摄取与氧化、氨基酸代谢等主要代谢维度,并与免疫表型同测。具体检测项目与 Panel 依研究问题定制,旨在把代谢重编程的「通路偏好」落到单细胞分辨率。
Q2:SCENITH 和 Met-Flow 有什么区别?
二者互补:Met-Flow 侧重代谢蛋白表达与代谢物的单细胞检测,刻画代谢表型与免疫表型;SCENITH 通过嘌呤霉素掺入的翻译抑制,功能解析细胞对糖酵解与线粒体(氧化磷酸化)的能量依赖,回答「细胞更依赖哪条通路」。前者看「有什么代谢特征」,后者看「实际靠什么供能」,可结合使用。
Q3:代谢流式对样本有什么要求?
样本需保持细胞活性与代谢状态稳定,通常建议新鲜制备并尽快检测,避免长时间放置改变代谢读数。具体样本类型、用量与预处理(如是否需要活细胞标记、刺激方案等)依研究问题确定,维尔凯提供样本制备、检测与数据分析的全流程支持,并在课题沟通中明确样本规范。
—— 维尔凯生物技术团队