本文建立的高通量LA-ICP-TOF工作流程可以用来定量研究不同分化和激活状态（polarizationstate）的单核细胞和巨噬细胞在摄入顺铂时的情况。单核细胞会根据微环境和信号形式分化为巨噬细胞，单核细胞来源的巨噬细胞是来源于骨髓的单核吞噬细胞，也是人体对抗病原体的一线免疫防线。M0巨噬细胞又进一步激活为不同亚型，主要是M1和M2亚型。巨噬细胞各亚型的失衡与癌症有着密切关联，与肿瘤相关的巨噬细胞（TAM）也是丰度最高的肿瘤浸润免疫细胞类型。这些亚型在生理、活性和功能上各有不同，抗炎的M2型与促进肿瘤生长、形成血管、转移和化疗药物耐药性有关，而促炎的M1型可以诱导肿瘤退化，支持抗癌免疫。在肿瘤微环境中，一般认为TAM同时包括以上两个亚型，然而抑制免疫的M2型巨噬细胞常常占据优势。因此，癌症治疗中巨噬细胞在肿瘤或免疫微环境中的作用是当前的重要课题，M2巨噬细胞也被认为是治疗靶点。目前，我们对巨噬细胞和巨噬细胞亚型暴露于含金属的抗肿瘤化疗药物的反应和效果还知之甚少，因此需要在单细胞水平上详细了解激活巨噬细胞亚型在药物摄取、累积和细胞内分布的不均匀性。
LA-ICP-TOF
icpTOF2R型号独家优势
TOFWERKicpTOF2R具有高达的分辨率，不仅能够区分28Si+和14N2+、12C16O+，31P+和15N16O+，还能有效消除40Ca+和Ar+，56Fe+和56ArO+等载气干扰，获得更高灵敏度。高达20kHz的检测频率能够让高通量的单细胞、单颗粒检测更迅速、更高效。
图1TOFWERKicpTOF2R型有效区分56Fe+和56ArO+，消除载气基质带来的干扰
LA-ICP-TOF
M2细胞对顺铂敏感性
由图2可见，THP-1单核细胞、M0、M1和M2细胞与顺铂的结合量依次升高，通过图2的定量分析也可知单细胞中结合的顺铂含量分别为0.44-1.18fg/细胞（THP-1），0.89-3.13fg/细胞（M0），1.45-4.79fg/细胞（M1）和4.55-14.60fg/细胞（M2），以上为25-75分位顺铂含量。实验证明了不同亚型的细胞在摄入顺铂药物时差异，M2的摄入量明显高于其他细胞，这也证实了M2对顺铂药物的敏感性。
图2细胞与顺铂药物结合量按照THP-1，M0，M1，M2依次升高
图3单细胞所含顺铂药物的量按照THP-1，M0，M1，M2依次升高
LA-ICP-TOF
顺铂造成细胞DNA损伤
尽管在此实验中，研究人员只将细胞暴露在顺铂中6小时，没有发生细胞死亡，但是通过加入含Ho元素的pH2Ax试剂，（图3）我们可以看到M2细胞内的DNA损伤，明显比M1细胞更严重，这也说明了M2摄入更多的顺铂，造成了更严重的DNA损伤，根据报道，如果M2细胞在顺铂中培育时间更久，很可能造成细胞死亡。
LA-ICP-TOF方法不仅能够对单细胞进行成像，可视化药物在细胞中的分布，还可以用于单细胞的金属药或纳米颗粒的定量研究。
图4Ho元素指示M1（上）和M2（下）细胞内的DNA损伤，Pt元素为顺铂药物分布
参考文献
[1]Anal.Chem.,93,-
