高参数流式细胞术,为探索细胞创造新的可能

【字体: 时间:2022年01月06日 来源:生物通

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  流式细胞仪的进步及更多荧光标记的出现为探索细胞创造了新的可能性。

流式细胞仪的进步以及更多荧光标记的出现为探索细胞创造了新的可能性。近日,BD公司在《Nature Methods》杂志上发文,介绍了高参数流式细胞术的新应用。

BD FACSymphony™ S6 细胞分选仪是BD推出的首款高参数流式细胞分选仪。它最多可容纳9种不同的激光器,可配置多达50个参数。仪器还集成了可调节的流体阵列、可变尺寸喷嘴、气泡检测器和高速单细胞沉积装置,能够将纯化的细胞群分选到多孔板或离心管中。

这些功能打开了高维生物学世界的大门,可帮助研究人员寻找新方法来研究单个细胞的功能。文章首先介绍了宾夕法尼亚大学Jenny Jiang实验室的研究成果。

几年前,Jiang及其同事开始对T细胞的抗原特异性感兴趣。他们希望定义与T细胞结合的抗原序列以及T细胞受体(TCR)序列。因此,他们不仅需要对细胞进行分选,还要从分选后的细胞中获取序列信息。

Jiang的方法是首先用流式细胞术对与癌症新抗原和野生型抗原都有交叉反应性的T细胞进行分选。通过这种方式,她的团队将这群细胞分选为单个细胞,之后利用DNA测序获得抗原和TCR的序列信息。他们将这种方法称为TetTCR-seq,并表明它可将大量抗原及其同源TCR配对。

最近,Jiang及其团队又将基因表达谱和蛋白质分析整合到工作流程中,扩展了TetTCR-seq 的功能。这种名为TetTCR-SeqHD的新方法不久前发表在《Nature Immunology》杂志上,能够同时分析数万个单细胞的抗原特异性、TCR序列、靶向基因表达和表面蛋白,也许有助于开发自身免疫性疾病和癌症的新疗法。

此外,还有多个实验室在单细胞实验中采用多维分析。德国波恩大学的Jonas Schulte-Schrepping及其同事最近描述了如何使用高参数流式细胞术以及scRNA-seq和CyTOF来了解新冠患者的全身免疫应答。英国纽卡斯尔大学Dorin-Mirel Popescu领导的团队则利用高参数流式细胞术来鉴定人类发育过程中存在的血液和免疫细胞,以建立胎儿肝脏造血过程的图谱。

2020年6月,新加坡科学技术研究院(A*STAR)的John Connolly及其同事发表了一种称为Met-Flow的技术。他们利用27个参数的流式细胞术组合(panel)来研究免疫细胞亚群的代谢变化。不过,同时使用这么多种颜色也并非一件易事。

据BD Biosciences生物科学部门的副总裁Robert Balderas介绍,开发高参数流式抗体组合也是一门艺术。混搭多达28种不同的荧光团,确保发射光谱尽量少重叠,这也是很棘手的。好在科学界现在有了各种资源。

《Cytometry Part A》杂志提供了一种特殊的出版格式,专门报道多色免疫荧光组合OMIP的设计和使用。该杂志称,这样做的目的是减少研究人员开发类似组合所需的时间,为创建新的OMIP提供一个起点,也为新组合的开发人员提供支持。目前已经发表了几十种OMIP,最多使用了28种不同的颜色。

“高参数流式细胞术将丰富我们对生物学的理解,”Balderas说。他指出,研究人员需要更多的数据才能更深入了解生物学。虽然并非每个人都会使用流式细胞术来进行大规模的高维实验,但这些实验可为未来的研究提供可靠的数据集。

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Flow cytometry’s colourful renaissance

https://www.nature.com/articles/d42473-021-00405-y

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