细胞代谢分析在癌症研究中的应用

【字体: 时间:2018年02月05日 来源:安捷伦

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  肿瘤细胞所表现出的代谢表型反映了它们的代谢需求。科学家们正利用XF技术和XF压力测试来研究肿瘤细胞的代谢变化以及代谢治疗的效果,从而更加深入地了解癌症。

测量肿瘤代谢的关键参数

肿瘤细胞的代谢表型

肿瘤细胞所表现出的代谢表型反映了它们的代谢需求。科学家们正利用XF技术和XF压力测试来研究肿瘤细胞的代谢变化以及代谢治疗的效果,从而更加深入地了解癌症。XF细胞线粒体压力测试检测线粒体呼吸的关键参数:呼吸水平基础值、质子渗漏水平、ATP合成相关的呼吸值、呼吸能力最大值和呼吸能力储备值。XF糖酵解压力测试则检测糖酵解功能的关键参数:糖酵解水平、糖酵解能力最大值和糖酵解能力储备值。

代谢特征

肿瘤细胞的代谢特征反映肿瘤细胞改变生物能量需求来维持增殖。

代谢转换

众所周知,肿瘤细胞转变为促进增殖的代谢表型,比如向糖酵解转变(被称为Warburg效应),可用以下XF代谢表型图进行阐述。

全球领先的代谢分析仪家族

久经验证的技术应用于前沿科学研究

目前已有超过2000篇利用XF技术的文献发表于Nature、Cell等顶级学术期刊。科学家正积极运用XF技术鉴定代谢表型与重编程来找到可作为治疗靶标的代谢途径。

肿瘤细胞中的信号通路及作用机制

癌症治疗方法中利用了细胞的快速增殖这一特点。但是这些疗法会产生一些不希望出现的或不可接受的副作用。利用XF技术深入了解细胞代谢,能够对更多的选择性治疗药物进行研究和开发,不仅可以检测这些药物对肿瘤细胞的作用,而且能够观察其整体效应。

肿瘤代谢特征测量金标准

肿瘤微环境

为了模拟肿瘤在体内的生长环境,研究者采取了一些方法,比如在缺氧条件下培养细胞或者模拟肿瘤培养多细胞球体。XF技术可适应于各种培养条件,提供精确的、类似体内的生理学相关代谢数据。

缺氧与多细胞球体

肿瘤具有异质性,并且处于一个由营养物和化学梯度 (O2,pH等)所决定的复杂的3D环境中。

底物偏好

肿瘤细胞改变对底物的偏好以维持快速增殖。XF技术为科学家提供了必要的工具,促进对底物偏好的研究,从而深入了解肿瘤细胞的发展。


癌症与代谢的联系

XF技术能够测量癌症的特征:致癌基因对代谢的重编程作用,肿瘤细胞的底物偏好和代谢表型。

与癌变相关的细胞增殖过程涉及致癌基因、原癌基因和突变的抑癌基因。细胞的快速增殖与代谢表型相关。为了维持快速生长,肿瘤细胞将重编其代谢表型,在糖酵解和有氧呼吸之间转换。

随着代谢表型的转变,肿瘤细胞会改变对底物的偏好。例如,肿瘤细胞可能会增加谷氨酰胺代谢,改变脂代谢,或者转变合成代谢与分解代谢之间的平衡。

越来越多的研究表明,基因、底物和代谢表型之间能够相互作用。XF技术及其金标准实验带来独特的价值,帮助科学家研究癌症的特征和细胞代谢改变背后的机制。

代谢检测金标准

测量细胞代谢关键参数

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