摘要：

　　在蛋白質(zhì)水平，流式一直是最為常用的單細(xì)胞分析手段。但是由于串色等問題的困擾，流式通常只能進(jìn)行6～10種蛋白的同時檢測。質(zhì)譜流式技術(shù)的出現(xiàn)給研究者帶來了驚喜。利用分辨力超強(qiáng)的質(zhì)譜技術(shù)以及獨(dú)特的金屬標(biāo)記抗體，CyTOF2質(zhì)譜流式細(xì)胞儀在檢測通道數(shù)量和信號質(zhì)量兩方面都有了質(zhì)的提升。

單細(xì)胞技術(shù)在近年來的發(fā)展迅速，隨著單細(xì)胞測序、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組等技術(shù)的不斷發(fā)展，人類從DNA、RNA的水平深入了解了細(xì)胞群體異質(zhì)性。在蛋白質(zhì)水平，流式一直是最為常用的單細(xì)胞分析手段。但是由于串色等問題的困擾，流式通常只能進(jìn)行6～10種蛋白的同時檢測。

質(zhì)譜流式技術(shù)的出現(xiàn)給研究者帶來了驚喜。利用分辨力超強(qiáng)的質(zhì)譜技術(shù)以及獨(dú)特的金屬標(biāo)記抗體，CyTOF2質(zhì)譜流式細(xì)胞儀在檢測通道數(shù)量和信號質(zhì)量兩方面都有了質(zhì)的提升。

圖1. 相對于傳統(tǒng)流式（左），質(zhì)譜流式信號（右）具有更多的通道和更好的信號分辨力

相比傳統(tǒng)流式，質(zhì)譜流式具有以下優(yōu)勢：

第一、通道數(shù)量增加到上百個   
質(zhì)譜流式細(xì)胞儀中的ICP質(zhì)譜裝置具有非常寬的原子量檢測范圍（88～210Da），因此可以同時檢測上百個不同的參數(shù)。

第二、通道間無干擾，無需計算補(bǔ)償
ICP質(zhì)譜具有超高的分辨能力，可以完全區(qū)分開用來標(biāo)記的各種元素（如右圖所示）。這樣不僅使實驗流程得到簡化，也節(jié)約了標(biāo)本和試劑。

第三、采用獨(dú)特的金屬標(biāo)簽抗體，背景極低
采用新概念的金屬標(biāo)簽抗體，金屬離子通過多聚螯和物共價的結(jié)合在抗體的不變區(qū)。由于細(xì)胞本身不含這些作為標(biāo)簽的金屬元素，所以沒有傳統(tǒng)流式的“自發(fā)熒光”，信號背景極低。

應(yīng)用實例：Discover more, Imagine more.

龐大的檢測通道數(shù)量，賦予質(zhì)譜流式技術(shù)前所未有的數(shù)據(jù)獲取能力，它可以使研究者從有限的樣品中得到更多的科學(xué)信息。

（一）對骨髓細(xì)胞的分析
斯坦福大學(xué)Nolan實驗室，利用31通道的檢測對骨髓樣品進(jìn)行分析。整個細(xì)胞群體被分為分成約30個亞群，并對各群細(xì)胞中的18個信號通路分子進(jìn)行分析。

圖2. To read cells' minds——質(zhì)譜流式可以對骨髓細(xì)胞進(jìn)行的細(xì)致分類和信號通路分析

（2）T細(xì)胞成熟過程分析
更重要的，結(jié)合生物信息學(xué)對質(zhì)譜流式數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，可以使我們了解到更多生命過程的細(xì)節(jié)以及細(xì)胞群體的異質(zhì)性。例如，通過對T細(xì)胞25個表面、功能標(biāo)志物的表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以直接分析出T細(xì)胞從原始的Naive T細(xì)胞到效應(yīng)T細(xì)胞的整個成熟過程。

圖3. 質(zhì)譜流式對T細(xì)胞成熟過程的分析

（3）藥物篩選
另外，由于標(biāo)簽種類豐富，該技術(shù)還可以廣泛的應(yīng)用到各種篩選實驗中，例如抗原決定簇的篩選、藥物篩選等。也正是由于其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取能力，它甚至可以成為單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)研究的得力工具。

圖4. Nature子刊封面文章，通過高通量的流式分析進(jìn)行藥物篩選