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近期，俄克拉荷马大学团队利用药物敏感细胞和耐药细胞建立了直接共培养系统，结合单细胞质谱分析与荧光显微镜研究了细胞间相互对于不同类癌细胞耐药性的影响。相关研究成果发表在期刊Chemical Science上。

细胞间相互作用对于在细胞间传递信号和维持其从单细胞水平到组织的正常功能至关重要。在癌症研究中，耐药细胞和药物敏感细胞之间的相互作用在肿瘤化疗耐药性的发展中起着重要作用。现有研究已经表明，尽管耐药细胞本身表现出对抗癌药物的耐药性，但它们与肿瘤微环境中的药物敏感细胞的交流可以增强后者的化疗耐药性。这些机制归因于P-糖蛋白、中期因子、代谢物等分子的细胞间转移。作为细胞过程的终产物，代谢物直接而灵敏地反映细胞的遗传和环境变化，因此代谢组学研究可以用于深入了解对细胞间通讯。

质谱 (MS) 是代谢组学研究的有力工具，而单细胞MS (SCMS)分析可以为了解异质细胞之间的相互作用提供独特的信息。在该研究中，研究团队设计了一个新的工作流程，将单探针 SCMS 技术与荧光显微镜相结合，以研究共培养系统中药物敏感细胞和耐药细胞之间的相互作用。团队利用绿色荧光蛋白(GFP)标记的药物敏感细胞(HCT116-GFP)和无标记的耐药细胞(IRI-HCT116)建立直接共培养系统，利用荧光显微镜来区分这两种类型的细胞，定位单个 HCT116-GFP 细胞，然后使用单探针 SCMS 技术测量细胞代谢物。

研究结果表明，通过与耐药细胞的相互作用，药物敏感的癌细胞获得了明显增加的耐药性，并表现出急剧改变的代谢物。进一步的研究发现，耐药性的增加与药物敏感细胞通过共培养的多种代谢调节有关，例如鞘磷脂脂质和乳酸的上调以及TCA循环中间体的下调。该方法允许对异质群体中用荧光蛋白或染料标记的单个细胞进行直接MS代谢组学研究。

这项研究提供了一种新方法，通过结合单探针 SCMS 和荧光显微镜来研究由于不同类型细胞之间的直接细胞间相互作用而导致的细胞代谢改变。该方法允许对在相同条件下生长的不同类型的活细胞进行环境SCMS代谢组学研究，并进行细胞-细胞直接接触。

关键词： 相互作用 荧光显微镜 代谢组学