量化单细胞代谢状态的变化
代谢成像通过感应代谢过程的产物或副产品来表征细胞和组织的代谢途径或状态。为此已经使用了广泛的方法和技术,从宏观尺度上的正电子发射断层扫描(PET)、核磁共振和光声成像,到细胞和亚细胞尺度上的荧光显微镜。近年来,随着越来越多的证据表明代谢可塑性在决定细胞分化潜能、引导癌症病理学以及引发细胞功能障碍和疾病方面发挥着关键作用,人们对记录单个细胞代谢状态的兴趣有所增加。因此,出现了更快、更精细的检查组织和细胞代谢变化的方法。
因探针限制而受阻
许多代谢成像方法的一个缺点是依赖标签来追踪代谢变化。宏观方法,如PET,使用放射性标签或示踪剂。显微镜方法通常依赖于荧光探针。遗憾的是,从探针测量的荧光强度可能是不一致的--值取决于数据收集的方式、探针的浓度以及探针穿透样本的程度,这可能需要固定和灌注。此外,一些探针对细胞有毒,可能与细胞无特异性结合,或者会破坏组织中的生化和生理条件。这些特性影响结果并使重复测量变得不可能。荧光寿命成像(FLIM)提供了一个另一种选择:无标记代谢成像是一种可行的微创工具,可用于研究代谢模式。