CRO|利用细胞外通量分析仪进行的细胞能量代谢检测

考试概要

我公司引进了细胞外代谢流分析仪 XFe96(安捷伦科技公司制造)。利用该仪器,可以实时评估细胞的能量代谢状态。

1. 线粒体呼吸评估

使用XF应激检测套件。可测量作为线粒体功能主要指标的以下项目:

・基础呼吸

・ATP生成

・质子泄漏

・最大呼吸(储备呼吸能力)

2. 糖酵解评估

使用XF糖酵解速率检测试剂盒。可通过糖酵解产生的质子流出速率测定糖酵解活性。可测定基础糖酵解能力和储备糖酵解能力。

3. ATP生成评估

使用XF实时ATP速率检测试剂盒。除了测定细胞的ATP生成速率外,还可以测定ATP生成中线粒体呼吸和糖酵解各自所占的比例。可测定mitoATP生成速率、glycoATP生成速率以及总ATP生成速率。

4. 主要呼吸底物利用率的评估

使用XF Mito Fuel Flex套件。该套件可分析作为主要呼吸底物的葡萄糖、脂肪酸和谷氨酰胺各自的利用率。

主要可测量以下三项指标:

・Fuel Dependency(基础状态下特定底物的利用率)

・Fuel Flexibility(Capacity与Dependency的差值)

・Fuel Capacity(针对能量需求利用特定底物的比例)

术语说明

1. 什么是ATP?
即三磷酸腺苷。它在生物体的能量释放与储存以及物质的代谢与合成中发挥着重要作用。
      
2. 什么是线粒体呼吸?
由三羧酸循环产生的NADH²⁺等电子,通过线粒体内膜上的氧化酶进行传递(电子传递链)。该过程会产生大量ATP。在此过程中会消耗氧气。      

3. 什么是糖酵解?
在细胞内摄取的葡萄糖于细胞质中分解为丙酮酸的过程中,会产生ATP。随后,乳酸被排出细胞外。在此过程中,由于排出细胞外的乳酸所产生的氢离子,导致细胞外液的pH值趋于酸性。

使用设备

XFe96 (Agilent Technologies)

细胞外通量分析仪的特点

■实时监测活细胞的代谢
■同时评估线粒体呼吸(OXPHOS)和糖酵解
■利用化合物评估功能性代谢
■高通量

典型测试案例

・癌症研究
 评估癌细胞特有的代谢变化等
 
・免疫研究
 评估为炎性巨噬细胞还是抗炎性巨噬细胞
 评估T细胞活化 等
 
・肥胖研究
 棕色脂肪细胞、米色脂肪细胞的分化与功能评估
 细胞所利用的能量底物的评估 等
 
・线粒体功能评估

 通过测量线粒体基础呼吸和最大呼吸来评估线粒体功能等

参考文献

●维生素C的选择性抗癌疗效
Vitamin C selectively kills KRAS and BRAF mutant colorectal cancer cells by targeting GAPDH
Yun et al., Science. 2015

●CAR-T癌症治疗
Targeting REGNASE-1 programs long-lived effector T cells for cancer therapy
Wei et al., Nature. 2019

●iPS细胞的存活、分化及其基质依赖性(选择性)
Glutamine Oxidation is indespensable for Survival of Human Pluripotent Stem Cells
Tohyama et al., Cell Metabolism. 2016



※考试将主要由拥有博士学位的人员负责。