
在生命科學邁向“高清化”的今天,傳統10-12色流式已難以滿足對免疫異質性的深度解析。最新發表于《STAR Protocols》的一項研究中,比利時魯汶大學團隊借助Sony ID7000TM超高維全光譜細胞分析儀,成功搭建出40色小鼠多組織免疫表型分析方案,一次性捕獲從先天到適應性的全部白細胞亞群,為自身免疫、感染及腫瘤研究樹立了新標桿。

1.一機解鎖40參數:Sony ID7000TM的“光譜魔力”
面對40種熒光染料同時激發-發射的復雜場景,Sony ID7000TM搭載5激光149檢測器的全光譜采集系統,以10 nm精度“指紋級”解析每個熒光素的完整光譜。相比傳統補償矩陣,其光譜拆分算法可自動消除組織自發熒光,實現:
超高維識別:從CD4+記憶T到TIM-4+CD206+巨噬亞群,無遺漏;
超低背景:胰腺、肝臟等高自發熒光組織中,仍可清晰分辨Foxp3+Treg;
靈活擴增:作者在文末指出,未來可輕松加入BB660、RB744等新型染料,進一步擴展至45+色。

40c方案試劑列表。
2.從胰腺到肺:多器官標準化方案
研究團隊以NOD/ShiLtJ自發性1型糖尿病小鼠為模型,首次在同一實驗流程中完成胰腺、肝臟、肺三大代謝與免疫核心器官的白細胞捕獲。通過優化膠原酶D+DNase I溫和消化,聯合40%Percoll富集,單器官樣本可穩定獲得>1×10^7活細胞,保障稀有亞群(如ILC、組織駐留記憶T)的可靠檢測。

圖1. 各類白細胞的比例(A) 胰腺。(B) 肺。(C) 肝臟。組織差異:胰腺以T細胞浸潤為主;肺含高比例macrophage/neutrophil;肝臟富含DN T、γδ T及NK。每個圓點代表一只獨立小鼠的數據;數據匯總自兩次獨立實驗。
3.成本-精度雙突破:過夜染色黑科技
傳統流式需高抗體量、短孵育時間,而Sony ID7000TM憑借固定后過夜染色策略,將抗體用量降低至常規1/10,并顯著提升弱表達marker(如CXCR5、PD-1)的檢出率。文中數據顯示,16小時染色后信號穩定,為長期隊列研究節省大量試劑經費。

固定前染色的試劑列表和用量。

固定后染色的試劑列表和用量。
4.數據驅動的免疫地圖
利用Sony ID7000TM輸出的高維光譜數據,繪制跨器官免疫細胞“全景地圖”,首次發現:
肺特有SiglecF+CD11c+肺泡巨噬群;
胰腺4種TIM-4/CD206組合巨噬亞群與胰島炎癥進展相關;
肝臟富集的γδ T與DN T細胞,提示組織特異性免疫調控網絡。
這些發現若用傳統流式分步檢測,需數十次實驗才能完成,而Sony ID7000TM一次上機即可全貌呈現。

圖2. 40 色方案所生成數據示例
(A) 整合所有樣本后,用 UMAP展示可識別的各類白細胞。
(B) 按器官分組的 UMAP。
(C) 用于區分 cDC1(CD11b? CD103?)和 cDC2(CD11b? CD103?)的樹突狀細胞門控策略。
(D) 用于區分胰島巨噬細胞(TIM4? CD206?)及三種外分泌區巨噬細胞亞群(TIM4? CD206?、TIM4? CD206?、TIM4? CD206?)的門控策略。
(E) 胰腺 T 細胞的 UMAP。
(F) 定義不同 T 細胞亞群的 T 細胞標志物表達熱圖。
寫在最后
從40色深度表型到跨器官免疫互作,Sony ID7000TM超高維全光譜細胞分析儀不僅是一臺設備,更是連接復雜生物學問題與高精度數據的橋梁。正如作者所言:“Sony ID7000TM光譜流式讓研究者第一次在小鼠體內,以單細胞分辨率同時看見先天與適應性免疫的協奏交響。” 在精準醫學與系統免疫時代,Sony ID7000TM正成為實驗室標配的“全景之眼”。
Reference
Protocol for murine multi-tissue deep immunophenotyping using a 40-color full-spectrum flow cytometry panel
https://doi.org/10.1016/j.xpro.2024.103492