KTB1016-CheKine ATP 含量檢測試劑盒與單細胞測序技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤微環(huán)境研究 

摘要：本研究創(chuàng)新性地將 CheKine ATP 含量檢測試劑盒與單細胞測序技術(shù)相結(jié)合，用于分析腫瘤微環(huán)境中不同細胞亞群的 ATP 含量及基因表達特征，揭示腫瘤細胞與微環(huán)境細胞間能量代謝的相互作用機制，為腫瘤精準治療提供新的理論依據(jù)。結(jié)果表明，聯(lián)合技術(shù)能深入解析腫瘤微環(huán)境能量代謝網(wǎng)絡(luò)，具有重要研究價值。

一、引言

腫瘤微環(huán)境是腫瘤細胞生長、增殖和轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ)，其中細胞間的能量代謝相互作用復(fù)雜且關(guān)鍵。傳統(tǒng)研究方法難以在單細胞水平同時分析細胞能量代謝及基因表達情況。CheKine ATP 含量檢測試劑盒可準確測定細胞 ATP 含量，單細胞測序技術(shù)能揭示細胞基因表達譜，兩者聯(lián)合有望為腫瘤微環(huán)境研究帶來新突破。

二、材料與方法

（一）材料

CheKine ATP 含量檢測試劑盒

腫瘤組織樣本（來自乳腺癌患者手術(shù)切除標本）

單細胞測序相關(guān)試劑與設(shè)備（單細胞分離系統(tǒng)、測序文庫構(gòu)建試劑盒、測序儀）

流式細胞儀（用于細胞分選）

細胞培養(yǎng)設(shè)備（用于原代細胞培養(yǎng)）

（二）方法

單細胞分離：將腫瘤組織通過酶消化法制備成單細胞懸液，利用流式細胞儀根據(jù)細胞表面標志物分選腫瘤細胞、腫瘤相關(guān)巨噬細胞、成纖維細胞等不同細胞亞群。

ATP 含量檢測：對分選后的不同細胞亞群，按照 CheKine ATP 含量檢測試劑盒說明書測定 ATP 含量。

單細胞測序：對同一批分選后的細胞進行單細胞測序文庫構(gòu)建，然后進行高通量測序，分析細胞基因表達譜。

數(shù)據(jù)整合與分析：將 ATP 含量數(shù)據(jù)與單細胞測序數(shù)據(jù)進行整合，通過生物信息學方法分析不同細胞亞群能量代謝相關(guān)基因表達與 ATP 含量的關(guān)系，以及細胞間能量代謝的相互作用網(wǎng)絡(luò)。

三、結(jié)果

（一）不同細胞亞群 ATP 含量差異

腫瘤細胞的 ATP 含量顯著高于腫瘤相關(guān)巨噬細胞和成纖維細胞。例如，乳腺癌細胞的 ATP 含量約為腫瘤相關(guān)巨噬細胞的 3 倍，成纖維細胞的 4 倍。

（二）能量代謝相關(guān)基因表達與 ATP 含量關(guān)聯(lián)

單細胞測序分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞中與糖酵解、線粒體呼吸等能量代謝途徑相關(guān)基因表達上調(diào)，且這些基因表達水平與 ATP 含量呈正相關(guān)。腫瘤相關(guān)巨噬細胞在不同極化狀態(tài)下，能量代謝基因表達及 ATP 含量也存在差異，M2 型巨噬細胞 ATP 含量相對較高，且與免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的能量代謝基因表達上調(diào)。

（三）細胞間能量代謝相互作用網(wǎng)絡(luò)

通過數(shù)據(jù)整合分析，構(gòu)建了腫瘤微環(huán)境中不同細胞亞群間的能量代謝相互作用網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞可通過分泌代謝產(chǎn)物影響周圍細胞的能量代謝，而腫瘤相關(guān)巨噬細胞和成纖維細胞也能反過來調(diào)節(jié)腫瘤細胞的能量代謝。

四、討論

本研究將 CheKine ATP 含量檢測試劑盒與單細胞測序技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤微環(huán)境研究，成功在單細胞水平解析了腫瘤微環(huán)境能量代謝特征及細胞間相互作用機制。聯(lián)合技術(shù)彌補了單一技術(shù)的局限性，為深入研究腫瘤微環(huán)境提供了更全面的視角。但實驗過程復(fù)雜，成本較高，對技術(shù)人員要求也較高。未來可進一步優(yōu)化實驗流程，降低成本，推動該聯(lián)合技術(shù)在腫瘤研究中的廣泛應(yīng)用。

五、結(jié)論

CheKine ATP 含量檢測試劑盒與單細胞測序技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用在腫瘤微環(huán)境研究中具有巨大潛力，有助于揭示腫瘤發(fā)生發(fā)展的新機制，為腫瘤精準治療策略制定提供理論支持。

技術(shù)支持

亞科因（武漢）生物技術(shù)有限公司

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