摘要：

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

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

質譜流式技術的出現(xiàn)給研究者帶來了驚喜。利用分辨力超強的質譜技術以及獨特的金屬標記抗體，CyTOF2質譜流式細胞儀在檢測通道數(shù)量和信號質量兩方面都有了質的提升。

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

相比傳統(tǒng)流式，質譜流式具有以下優(yōu)勢：

第一、通道數(shù)量增加到上百個   
質譜流式細胞儀中的ICP質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，無需計算補償
ICP質譜具有超高的分辨能力，可以完全區(qū)分開用來標記的各種元素（如右圖所示）。這樣不僅使實驗流程得到簡化，也節(jié)約了標本和試劑。

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

應用實例：Discover more, Imagine more.

龐大的檢測通道數(shù)量，賦予質譜流式技術前所未有的數(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信息。

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

圖2. To read cells' minds——質譜流式可以對骨髓細胞進行的細致分類和信號通路分析

（2）T細胞成熟過程分析
更重要的，結合生物信息學對質譜流式數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，可以使我們了解到更多生命過程的細節(jié)以及細胞群體的異質性。例如，通過對T細胞25個表面、功能標志物的表達數(shù)據(jù)進行處理，可以直接分析出T細胞從原始的Naive T細胞到效應T細胞的整個成熟過程。

圖3. 質譜流式對T細胞成熟過程的分析

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

圖4. Nature子刊封面文章，通過高通量的流式分析進行藥物篩選