質(zhì)譜流式技術(shù)（Mass Cytometry）在藥物開發(fā)和生物藥物表征中的潛力巨大。質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)將質(zhì)譜技術(shù)與流式細(xì)胞儀相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對單個細(xì)胞的生化成分進(jìn)行深入研究，幫助我們理解疾病機(jī)制，驗(yàn)證藥物的效果，發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點(diǎn)以及增強(qiáng)生物制藥質(zhì)量控制。這在生物藥物表征中非常有用，它可以幫助解決以下一些問題：

單細(xì)胞層次的分子表征：傳統(tǒng)的質(zhì)譜技術(shù)通常需要大量的樣本以獲取可靠的結(jié)果，而質(zhì)譜流式技術(shù)則可以分析單個細(xì)胞的生化成分，這可以幫助我們更深入地理解細(xì)胞的生物學(xué)特性。

生物分子的定量分析：質(zhì)譜流式技術(shù)可以對細(xì)胞內(nèi)的生物分子進(jìn)行定量分析，包括蛋白質(zhì)、代謝物和其他生物分子。

細(xì)胞異質(zhì)性的研究：細(xì)胞群體中的細(xì)胞并非完全相同，它們之間的差異可能影響疾病的發(fā)展和治療的效果。質(zhì)譜流式技術(shù)可以幫助我們研究這種細(xì)胞異質(zhì)性。

百泰派克生物科技BTP采用基于Fluidigm Helios流式細(xì)胞儀（Mass Cytometry System for Single Cell Analysis）用于單細(xì)胞質(zhì)譜分析，該平臺能夠完成包括單細(xì)胞捕獲、cDNA合成、實(shí)時定量PCR分析、目標(biāo)區(qū)域擴(kuò)增以及質(zhì)譜流式細(xì)胞分析。

免疫細(xì)胞包括多樣化的細(xì)胞亞群，它們通過細(xì)胞因子介導(dǎo)的互作和直接的細(xì)胞-細(xì)胞相互作用，與其他免疫和非免疫細(xì)胞協(xié)同行使生物學(xué)功能。大腦由影響大腦發(fā)育、組織平衡和神經(jīng)元活動的常駐和浸潤免疫細(xì)胞組成。中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）紊亂會引發(fā)廣泛的疾病，包括情緒障礙、腦血管疾病、多動癥和自閉癥等神經(jīng)發(fā)育疾病，焦慮抑郁、精神錯亂、成癮等精神類疾病，阿爾茨海默（AD）、帕金森（PD）、亨廷頓?。℉D）等神經(jīng)退行性疾病。而這些嚴(yán)重危害人類健康，造成沉重的社會負(fù)擔(dān)。越來越多的證據(jù)表明，免疫系統(tǒng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能中的作用（圖1）。因此，免疫調(diào)節(jié)作為治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂疾病的一種治療策略，已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注。

質(zhì)譜流式技術(shù)可以對復(fù)雜的免疫網(wǎng)絡(luò)中的其單個細(xì)胞成分進(jìn)行描述，該技術(shù)的出現(xiàn)使得對大腦的高維分析成為可能，從而使人們對神經(jīng)-免疫相互作用的理解達(dá)到新的水平。

2017年，來自以色列理工學(xué)院的Asya Rolls團(tuán)隊(duì)使用44個細(xì)胞表面標(biāo)記來表征幼稚小鼠大腦的免疫群體，以繪制大腦免疫區(qū)室的高維單細(xì)胞表征。文章確定了大腦區(qū)室中的各種免疫細(xì)胞亞群，表征了這些細(xì)胞亞群的獨(dú)特特征，并將其組成與外周血中的組成進(jìn)行了比較。這種廣泛的分析能夠揭示以前未表征的浸潤免疫群體，證明常駐髓細(xì)胞和浸潤細(xì)胞的表型的范圍和豐富性，并將CD44鑒定為區(qū)分幼稚大腦內(nèi)常駐免疫細(xì)胞和浸潤免疫細(xì)胞的標(biāo)志物。2018年，該團(tuán)隊(duì)在Nature Protocol上發(fā)表了對腦中免疫細(xì)胞的質(zhì)譜流式分析流程。文章提供了一個分步驟的描述，介紹了分析小鼠腦區(qū)的質(zhì)譜流式實(shí)驗(yàn)方法。該程序的不同階段包括腦灌注、提取腦組織并將其分離成單細(xì)胞懸液，然后用金屬標(biāo)記的抗體進(jìn)行細(xì)胞染色，用質(zhì)譜儀讀取樣品，用SPADE和viSNE進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。這個過程需要<5小時（不包括數(shù)據(jù)分析），可用于研究正常和病理?xiàng)l件下大腦免疫群體的變化（圖2）。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）包含多種免疫細(xì)胞類型，在組織穩(wěn)態(tài)、免疫防御和神經(jīng)系統(tǒng)疾病中具有不同的作用。繪制整個大腦的白細(xì)胞圖一直是個挑戰(zhàn)，特別是在病理學(xué)中，表型變化和血源細(xì)胞的涌入阻礙了對反應(yīng)性白細(xì)胞群的明確區(qū)分。有研究應(yīng)用高維單細(xì)胞質(zhì)量和熒光細(xì)胞儀，與遺傳命運(yùn)圖譜系統(tǒng)并行，來識別、定位和描述哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)多個不同的免疫群體。使用這種方法，文章發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞、邊界相關(guān)巨噬細(xì)胞的幾個亞群和樹突狀細(xì)胞在穩(wěn)定狀態(tài)下共存于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并在衰老過程中以及在阿爾茨海默病和多發(fā)性硬化癥模型中表現(xiàn)出疾病特定的轉(zhuǎn)變（圖3）。

小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的常駐先天免疫細(xì)胞，在維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)完整性和功能方面具有重要作用。它們參與去除凋亡神經(jīng)元，完善突觸連接并為記憶和運(yùn)動學(xué)習(xí)提供營養(yǎng)支持。有研究通過質(zhì)譜流式技術(shù)測定人小膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)域異質(zhì)性和表型。該研究使用兩個不同的抗體組合（35個抗體/組合）對樣本進(jìn)行染色。A組旨在檢測主要的循環(huán)免疫細(xì)胞亞群（T和B細(xì)胞，單核細(xì)胞，自然殺傷（NK）細(xì)胞）和小膠質(zhì)細(xì)胞，使用增殖標(biāo)志物，活性相關(guān)標(biāo)志物，趨化因子受體和細(xì)胞亞群標(biāo)志物，包括P2Y12，IRF4，IRF8，CD45，CD3，CD62L，CD19，HLA-DR，CD56，cyclin A&B1以及Ki-67。B組旨在使用35種抗體分析小膠質(zhì)細(xì)胞和先天免疫細(xì)胞亞群的表型，包括TMEM119，CD172a，CD279（PD-1），CD274（PD-L1），arginase-1，CCR7，CD44，CD18和CD32（圖4）。文章對來自不同大腦區(qū)域的小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了大規(guī)模的單細(xì)胞免疫分析，確定了小膠質(zhì)細(xì)胞的表型特征。

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