大脑是全身最复杂的器官，由不同类型的细胞组成，是全身的“指挥中心”。除了神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经胶质细胞外，大脑还具有自身的免疫细胞，如小胶质细胞。大脑中的免疫细胞，包括大脑本身具有的免疫细胞和循环免疫细胞，在健康和疾病状态下都发挥着重要的功能。为了满足对脑部免疫细胞表型和功能研究日益增长的需求，急需一种更全面、更精确、更高维的技术。然而，传统的免疫学技术，如荧光流式细胞分选术（FACS）在满足这种信息密集型需求方面存在较大的局限性。

北京大学第三医院薛丽香研究团队在中国工程院院刊《Engineering》2022年9月刊发表了题目为《质谱流式技术在脑免疫研究中的应用》的综述性文章，指出质谱流式技术（CyTOF）是一种高维度、高通量和单细胞水平的新型分析技术，可以同时检测多达100种参数。此外，CyTOF在单细胞水平上，还能够识别、检测和表征健康或疾病状态下大脑中的不同免疫细胞。在此，文章主要总结了CyTOF在脑部相关研究中的应用，探讨了CyTOF的技术基础、优缺点，并评价了其在脑部相关疾病临床诊断中的潜在应用。

文章指出，由于大脑组织具有高度异质性，在单细胞水平上研究细胞表面标记物及其表型具有很大的难度。在神经炎症发生时，外周免疫细胞通过血脑屏障迁移到大脑，形成更复杂的大脑免疫微环境。CyTOF可使用少量的样本，并显著增加染色通道，使得研究者可以在单细胞水平上“看到”由各种免疫细胞、肿瘤细胞或突触组成的更高维度全景图。这项技术也为人们提供了一种深入了解细胞表型和功能，及其内部信号传导的方式。更重要的是，CyTOF使得发现更加复杂细胞亚型并构建其细胞网络关系成为可能。

总的来说，尽管CyTOF的成本较贵、制样检测流程冗长、数据定量及可视化较复杂，但是，这种新的高维度检测技术已经彻底改变了单细胞水平的研究。此外，尽管人们对大脑的认知还很有限，但CyTOF作为一种高通量、高维的单细胞分析技术，极大地促进了研究人员对脑部免疫细胞在单细胞水平上的深入研究。有了这个强大的工具，使得科学家可以用更深入、更全面、更精确的方式分析脑部免疫细胞，并且能够更准确、更有效地剖析前所未见的脑部免疫细胞的基本特征。

以上内容来自：Yan Wang, Baohui Xu, Lixiang Xue. Applications of CyTOF in Brain Immune Component Studies [J]. Engineering, 2022, 16(9): 187-197.

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