-
البريد الإلكتروني
yang.chen4@thermofisher.com
-
الهاتف
13386161207
-
العنوان
شينجينكياو
Thermo Fisher Scientific (China) Co., Ltd
أربيتراب اكسبلورر 240 " التحدي " خلية واحدة تحليل الدهون -- الكشف عن تأثير الإشعاع على الخلايا السرطانية المخفية
التاريخ:2025-11-12اقرأ:0
الدهون هي جوهر المشاركة في أنشطة الحياة الخلوية ، ليس فقط " هيكل عظمي " غشاء الخلية ، ولكن أيضا إشارة " رسول " تنظيم انتشار الخلايا والإجهاد الردود . التمثيل الغذائي يرتبط بشكل وثيق مع الآثار العلاجية والآثار الجانبية من العلاج الإشعاعي للسرطان - العلاج الإشعاعي لا يؤثر فقط على الخلايا السرطانية المشع مباشرة ، ولكن أيضا يمكن أن تلحق الضرر الخلايا السليمة المحيطة بها من خلال الإشعاع الناجم عن تأثير المتفرج ( ribe ) ، وحتى تسبب السرطان الثانوي ، في حين أن استقلاب الشحوم غير طبيعي هو مفتاح تنظيم هذه العملية .
تحليل الدهون التقليدية يعني إشارات من عدد كبير من الخلايا يمكن أن تخفي عدم التجانس بين الخلايا و لا يمكن التقاط التغيرات الأيضية الخاصة " المتفرج " الخلايا . على الرغم من أن التصوير الطيفي الشامل ( ماجستير ) يمكن تحقيق توطين خلية واحدة ، فإنه يحتاج إلى تثبيت الخلايا ، وتدمير حالة بدائية من الدهون . وعلاوة على ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية هي أن حجم عينة من خلية واحدة فقط بضعة أجزاء من البليون ، ومحتوى الدهون تصل إلى جزء من الغرام ، وانخفاض وفرة من الدهون من الصعب الكشف عن عينة من السهل تدهور الأكسدة ، مما يؤدي إلى عدم تحقيق عبر مختبر التحقق ، مما يحد بشكل خطير من توحيد وتعميم التكنولوجيا .
أحدث ورقة نشرت في عام 2025 ، أنال كيم ، أول من التغلب على هذه المعضلة - فريق دولي لبناء " خلية حية أخذ العينات - تجميد المجفف النقل - تحليل الموقع " اختبار جديد تدفق ( الشكل 1 ) ، و nano-lc-orbitrap اكسبلورر 240 ( oe240 ) منصة هو جوهر هذا الاختراق . مع حساسية عالية جدا ، قطبية التبديل وغيرها من التكنولوجيات الرئيسية ، فإنه يمكن بنجاح حل العديد من نقاط الألم من خلية واحدة تحليل الدهون ، وتوفير دعم موثوق بها للكشف عن آلية تنظيم الدهون في الخلايا السرطانية و الخلايا المارة من الإشعاع .
الشكل 1 تدفق العلاج والعزلة ، وتجميد المجفف والنقل
oe240 ميزة 1 : حساسية عالية جدا ، " القبض على " انخفاض وفرة الدهون في الخلايا أحادية الغرام
التحدي الأكثر وضوحا في تحليل الدهون وحيدة الخلية هو " عينة صغيرة جدا " - مجموع الدهون في خلايا سرطان البنكرياس panc-1 واحد فقط جزء من الغرام المستوى .
من خلال الاستفادة المثلى من تصميم الأجهزة ، oe240 يدرك اختراق الحساسية : عالية الدقة محلل الكتلة أربيتراب التي شنت على oe240 يمكن أن تقلل من تمييع العينة ، والحد من التدخل في الخلفية ، ومن الواضح أن تضخيم انخفاض وفرة الدهون إشارة ( الجدول 1 هو المعلمة من nano-lc-oe240 طريقة الاختبار ) .
الجدول 1 - إعداد المعلمات oe240 الصك
( انقر على عرض الصورة الكبيرة )
البيانات التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة تثبت تماما حساسية : 211 أنواع الدهون مع ارتفاع الثقة تم الكشف عنها من قبل oe240 ( دليل تأكيد ) ، بما في ذلك الدهون الفوسفاتية ( الكمبيوتر ، بي ) ، الدهون الثلاثية ( تيراغرام ) ، سفنجوليبيدز ( SM ) ( الشكل 2 ) . ما هو أكثر من ذلك ، oe240 بنجاح القبض على انخفاض وفرة PC الدهون ( على سبيل المثال ، 38 : 6 ) تحتوي على حمض الدوكوساهيكسانويك ( DHA ) . هذه الدهون تمثل أقل من 0.5 مول في المائة من الخلايا ، ولكن يرتبط ارتباطا وثيقا مقاومة الإشعاع من الخلايا السرطانية .
الشكل 2 - توزيع الدهون في panc-1 ٪ مول
( انقر على عرض الصورة الكبيرة )
الشكل 3 تكرار تحديد الدهون في 12 panc-1 خلية واحدة
( انقر على عرض الصورة الكبيرة )
الشكل 4 - النسبة المولية محددة من أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على فا ( 20 : 4 ) فا ( 22 : 6 ) في الخلايا غير المشع مجموعة المراقبة ( ن = 12 ) و ( ن = 12 ) . تم العثور على فروق ذات دلالة إحصائية من مان ويتني ش الاختبار : * ف < 0.05 . ( انقر على عرض الصورة الكبيرة )
oe240 ميزة 2 : قطبية التبديل " رابطة واحدة مزدوجة تلقي " ، وتحسين تغطية الدهون وتحديد الثقة
ندرة عينة وحيدة الخلية يحدد أنه لا يمكن أن يكون حقن مرتين كما هو الحال مع العينة التقليدية ( باستخدام نموذج أيونات إيجابية وسلبية ، على التوالي ) .
قطبية التبديل التكنولوجيا oe240 يحل هذه المشكلة تماما : كل 10 مرات في عينة واحدة مسح تلقائيا تبديل وضع الأيونات الإيجابية والسلبية ، دون تدخل يدوي ، ليس فقط تجنب عينة من النفايات ، ولكن أيضا في وقت واحد يمكن الحصول على اثنين من وسائط التأين الدهون إشارة ، تحديد الدهون لتوفير بيانات متعامدة الدعم .
من ناحية ، 24 ٪ من 211 أنواع الدهون التي تم الكشف عنها من قبل oe240 زيادة كبيرة في التغطية ، بما في ذلك الدهون الفوسفاتيديل سيرين ( س ) ، جزء من phosphatidylinositol ( بي ) التي يصعب التأين بشكل إيجابي . من ناحية أخرى ، زيادة كبيرة في الثقة في تحديد الهوية ، مع الكمبيوتر ( 18 : 0 يو 20 : 4 ) على سبيل المثال ، نموذج إيجابي يمكن قياس ذروة الجزيئية ايون عنصر تحديد الهوية ، نموذج سلبي يمكن تحديد وجود فا 20 : 4 الأحماض الدهنية سلسلة من شظايا من الأيونات .
الشكل 5 - توزيع الدهون فريدة من نوعها تحديد النتائج التي تم الحصول عليها في panc-1 إيجابية / سلبية ايون نموذج خلية واحدة ( انظر الصورة الكبيرة ) .
الشكل 6 - المرحلة الثانية من الطيف الكتلي ( PC-O 34 : 2 ) من الخلايا الفردية التي تم الحصول عليها من oe240 إيجابية وسلبية التبديل واسطة . pc-o ( 36 : 2 ) تم تحديدها من قبل الكشف عن جزء من الأيونات في وضع إيجابي من phosphatidylcholine ( الكمبيوتر ) . النمط السلبي يمكن تحديد 18 : 1 سلسلة الأحماض الدهنية ، وبالتالي يمكن استنتاج وجود 16 : 1 سلسلة الأحماض الدهنية . ( انقر على عرض الصورة الكبيرة )
oe240 ميزة 3 : أربيتراب اختبار الاستقرار ، ودعم الاتساق عبر البيانات المختبرية
خلية واحدة من الدهون هو عرضة للتأثير على الأكسدة و resolubilization التقلبات ، ولكن النقل عبر المختبرات سوف تزيد من تضخيم هذه الاضطرابات التقليدية مطياف الكتلة هو عرضة لهذه التقلبات ، وغالبا ما تظهر " نفس عينة من نتائج مختلفة في المختبر ليست متسقة " ، مما يعوق توحيد التكنولوجيا .
أربيتراب يكسر هذا القيد مع ممتازة المضادة للتشويش القدرة . في هذه الدراسة ، بعد التجفيف بالتجميد ، النيتروجين حماية درجة حرارة الغرفة النقل عبر الحدود ( المملكة المتحدة → كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ) ، الانحراف المعياري النسبي ( RSD ) من oe240 المضافة equisplash المعايير الداخلية ( تغطي 11 أنواع من الدهون ) فقط 24 ٪ ، على الرغم من أن أعلى من 13 ٪ من العينات غير المنقولة ، ولكن لا يوجد انحراف منهجي ، مما يدل على أن التقلبات الصغيرة الناجمة عن النقل لا تؤثر على موثوقية البيانات .
وعلاوة على ذلك ، فإن الفرق بين oe240 و q-exactive بالإضافة إلى الكشف عن الدهون التداخل كان 73 في المائة ( الشكل 7 باء ) . والخلاصة الأساسية هي أن " وفرة من جهاز الكمبيوتر ( 36 : 4 ) في مجموعة واحدة من الخلايا المشع انخفض بشكل ملحوظ " يمكن أن تتكرر في كل من المختبرات ( الشكل 7 ) ، مما يدل على أن أربيتراب الكشف عن نتائج جيدة الاستقرار والتكرار . هذه الميزة قد كسر القيود المفروضة على " عينة تحتاج إلى معالجتها في الموقع " في الكشف عن مرض التصلب العصبي المتعدد ، الذي أرسى الأساس عبر مختبر التعاون وتوحيد تقنية خلية واحدة من الدهون .
الشكل 7 - OE240 ( البرتقالي ) و q-exactive زائد ( الأزرق ) اختبار الدهون وحيدة الخلية في المختبر خارج الموقع أظهرت نتائج جيدة
( انقر على عرض الصورة الكبيرة )
oe240 ميزة أربعة : الربط بين البيانات والوظائف ، وتوفير أدلة قوية على آلية بيولوجية
الهدف النهائي من هذه الدراسة هو الكشف عن العلاقة بين التغيرات في الدهون و وظيفة الخلية التقليدية مطياف الكتلة ( ماجستير ) غالبا ما تنتج فقط قائمة من الدهون ، مما يجعل من الصعب ربط مع حالة فسيولوجية الخلية ، مما يؤدي إلى عدم وجود أدلة كاملة على سلسلة آلية التحليل .
oe240 البيانات أظهرت عمق الربط مع وظيفة الخلية : أولا ، oe240 الكشف عن " انخفاض كبير في كمية الدهون الفوسفاتية غير المشبعة ( pufa-pl ) في الخلايا المتفرجة في المجموعة المشع " ، وهو ما يتفق تماما مع " زيادة كبيرة في عدد وحجم قطرات الدهون " التي لوحظت في الخلايا الحية التصوير . ومن المعروف أن التحلل من الدهون الفوسفاتية غير المشبعة هو خطوة رئيسية في تشكيل قطرات الدهون ، والجمع بين اثنين من التجارب أثبتت أن " الإشعاع الناجم عن استقلاب الشحوم عرض " ليس من قبيل الصدفة ، ولكن التنظيم النشط من الخلايا في التعامل مع الإجهاد . ثانيا ، آلة متجه الدعم ( SVM ) على أساس نموذج oe240 مجموعة الدهون يمكن أن تميز الخلايا المشع من السيطرة على الخلايا ( الجامعة الأمريكية بالقاهرة = 0.94 ) مع دقة 96 ٪ ، و 11 من 12 متفرج الخلايا تصنف على أنها " مجموعة الإشعاع " ، الذي يوفر أدلة مباشرة على " تأثير المتفرج الناجم عن الإشعاع " .
هذا الربط الكامل بين التغيرات الجزيئية في الدهون ، مورفولوجيا الخلايا ، وظائف ، الآثار البيولوجية ، يجعل من نتائج البحث أكثر إقناعا و يسلط الضوء على القيمة الأساسية oe240 في آلية التحليل .
خاتمة
oe240 نجحت في تحويل " خلية واحدة عبر تحليل عينة المختبر " من الافتراض إلى واقع مع أربعة من المزايا الأساسية : حساسية عالية جدا ، قطبية التبديل ، والاستقرار ، والبيانات وظيفة الربط . هذه الدراسة ليس فقط الكشف عن آلية تنظيم الدهون من الإشعاع على خلايا سرطان البنكرياس و الخلايا المارة على مستوى خلية واحدة للمرة الأولى ، ولكن أيضا توفير منظور جديد لتحسين العلاج الإشعاعي للسرطان .
في المستقبل ، مع مزيد من التحسين من التكنولوجيا ، oe240 يتوقع أن تلعب دورا في العديد من المجالات : سريريا ، يمكن أن تستخدم في تحليل الدهون وحيدة الخلية في المرضى الذين يعانون من الأورام ، التفريق بين حساسية للأشعة و مقاومة المخدرات خلية فرعية . في البحوث الأساسية ، ونحن يمكن أن تساعد في تحليل الدهون وحيدة الخلية الآلية في الأمراض المعدية وأمراض التمثيل الغذائي . باعتبارها واحدة من الأدوات الرئيسية لفتح " خلية واحدة الدهون في العالم " ، oe240 ستواصل تعزيز التوحيد والتصنيع من خلية واحدة من الدهون ، وتوفير أساس الجزيئية أكثر دقة للحصول على العلاج الطبي والأدوية .
رمز المسح الضوئي
الأصل :Saunders KDG ، von Gerichten J ، Deshpande R ، وآخرون. دراسة الدهون ذات الخلية الواحدة من قبل LC-MS بين المختبرات تكشف عن تأثير الإشعاع بالأشعة السينية على خط الخلايا السرطانية للبنكرياس وأفرادها. كيمياء الشرج. 2025; 97(25):13532-13541. دوي:10.1021/acs.analchem.5c02010