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用于免疫学研究的安捷伦Seahorse XF活细胞代谢解决方案

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免疫细胞高度整合，依赖一系列信号转导、网络和检查点来调节细胞过程。免疫细胞定向执行特定功能时，可采用免疫表型分析、细胞因子分析和通路分析等常规分析方法了解免疫细胞命运和功能的全面概况。然而，对通路进行干预和调控以控制免疫细胞功能，需要了解免疫细胞过程的上游驱动因素。代谢程序是免疫细胞结果的上游决定因素。

MD Buck, et al. "Metabolic Instruction of Immunity." Cell 169.4(2017):570.

安捷伦Seahorse XF技术提供动态的功能性代谢测量，可以更直接地实时测量正在发生的免疫细胞过程。为了充分理解和控制免疫细胞生物学的动态性质，需要进行实时活化分析以打开早期窗口并提供干预机会。代谢分析不仅提供了实时活化动态，还提供一组丰富的通路靶标来调控免疫细胞生物学。

免疫细胞功能的任何变化都需要能量产生的改变

代谢表型分析为免疫细胞功能的研究提供了重要的分析工具，活化、扩增、发挥效应功能以及恢复稳态都是免疫细胞生命周期的关键方面―谱系和免疫细胞类型限制了免疫细胞在这些作用中发挥功能的能力。安捷伦XF细胞分析可提供实时功能测量，用于全面了解免疫细胞功能，并深入了解调节免疫细胞反应的通路和靶标。

免疫细胞活化的实时分析提供了了解代谢需求、信号、通路和检查点的早期窗口

图1. 安捷伦 Seahorse XF 实时免疫细胞活化测定揭示了对 T 细胞活化至关重要的代谢和信号需求。摘自Gubser, P. M., et al. (2013). Nat Immunol. 14 (10): 1064-72。

将代谢测量作为免疫细胞类型、功能和谱系定向的指标

图2. XF同步测量显示不同的免疫细胞具有不同的代谢表型。摘自Kramar et al. (2014). Redox Biol. 2:206-10。

图3. 安捷伦Seahorse XF细胞线粒体压力测试表明能量需求随着谱系定向而变化。摘自 Price et al. (2018). Cell Rep. 23(11): 3152-9。

代谢分析揭示了一组丰富的通路靶标，为免疫肿瘤学带来新的治疗机会

免疫细胞疗法的目标是通过修饰和扰乱免疫细胞生物学行为以及相关的信号和反馈，来增强天然免疫细胞的性能。XF分析能够实时提供活细胞的关键测量值，揭示调控策略的功能结果。了解如何通过信号、检查点阻断或通路干扰调节免疫细胞反应，通过代谢编程的改变实现“功能化”。

XF分析揭示CAR-T共同受体和效应记忆细胞反应之间的关键代谢联系，从而推进过继免疫治疗研究

图4. 通过CAR-T细胞中不同的信号共受体（CD28与4-1BB）影响细胞代谢以驱动效应和记忆细胞功能的分析，更好地理解CAR-T细胞疗法的有效性。摘自Kawalekar 2016 Immunity。

使用时间分辨的实时功能数据监控免疫细胞反应，以利用检查点进行阻断

图5. 联合免疫治疗策略，苯扎贝特通过激活杀伤性T细胞的线粒体呼吸来促进其生存和增殖并改善效应功能，从而增强PD-1阻断在抗肿瘤免疫中的有效性。摘自Chowdhury 2018 Cancer Immun Res. DOI: 10.1158/2326-6066。

实时定量测定能够提供免疫细胞功能的全面信息

代谢测量为免疫细胞在各种条件下如何响应以满足与免疫反应相关的综合的和多方面的需求提供了灵敏的指标。研究人员可应用XF技术研究与炎症、自身免疫和免疫抑制有关的问题，以及底物依赖性和免疫抑制性肿瘤微环境。

通过代谢表型分析研究肥胖和代谢综合征相关炎症反应

图6. 安捷伦Seahorse XF技术显示，巨噬细胞中NRP1缺失导致对糖酵解的依赖性增加(6A)，同时也影响脂质摄取(6B)，支持NRP1在防止肥胖和炎症糖酵解代谢中的作用。摘自 Wilson et al., 2018 Sci Immunol. 2018.3 (21)。

XF分析提供了对肿瘤微环境相关抗肿瘤免疫反应的基本通路、信号和营养需求的深入了解

图7. 安捷伦Seahorse XF显示谷氨酰胺剥夺，而不是抑制谷氨酰胺分解（通过BPTES），会导致 IL-2/IL-12 细胞因子刺激的NK细胞反应受损，从而揭示了cMyc在自然杀伤反应中表达的机制。摘自Loftus 2018 Immunity. Loftus, R. M., et al. 2018. Nat Commun. 2018.9 (1):2341。