单细胞红外显微光谱技术揭示中枢神经系统肿瘤的生化异质性

《Talanta》：Single-Cell Infrared Microspectroscopy Reveals Biochemical Heterogeneity Between Two Central Nervous System Tumors

本文首次应用同步辐射傅里叶变换红外（SR-FTIR）光谱在单细胞水平对原发性中枢神经系统淋巴瘤（PCNSL）、胶质母细胞瘤（GBM）和弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）进行生化特征分析。研究发现蛋白质和脂质区域的光谱特征最具鉴别力，证实PCNSL是DLBCL的特殊亚型，为脑肿瘤的快速无标记诊断提供了新方法。

　　

亮点

单细胞红外显微光谱成功区分PCNSL、GBM和DLBCL细胞

蛋白质和脂质区域光谱特征最具鉴别力

PCA分析显示PCNSL与GBM显著分离，与DLBCL存在重叠

HCA分析将PCNSL与DLBCL细胞聚为一类

研究支持将PCNSL视为DLBCL的特殊生物学亚型

讨论

近年来，同步辐射傅里叶变换红外（SR-FTIR）显微光谱已成为一种强大的无标记分析技术。借助同步辐射光源的高亮度和小发散角特性，SR-FTIR能够实现亚细胞水平的光谱采集，检测多种分子的振动特征[20, 21]。Wang等人[22]将SR-FTIR显微光谱的应用从组织层面推进到单细胞水平，使得在复杂生物体系中解析细胞异质性成为可能。

结论

本研究系统分析了PCNSL、U251和U2932细胞在脂质、蛋白质及核酸/碳水化合物方面的红外光谱差异。主成分分析（PCA）成功区分了PCNSL与U251细胞，而U2932细胞与两者均存在重叠，提示PCNSL可能是DLBCL的特殊亚型。层次聚类分析（HCA）进一步将PCNSL与U2932细胞归为一类。组分特异性分析显示，蛋白质和脂质区域的差异最为显著，为脑肿瘤的快速无标记鉴别提供了关键光谱标志物。