多重活性分子篩選平台

大家好！今天與大家分享一篇發表在Nature Communications上的文章「Discovery of human cell selective effector molecules using single cell multiplexed activity metabolomics」。文章的通訊作者是來自美國范德堡大學的Jonathan M. Irish 以及 Brian O. Bachmann。他們分別從事細胞群落與癌症及免疫的研究以及生物合成研究。

如何在代謝組學層面發現具有生物活性的代謝分子是很具有挑戰的，主要原因是我們無法預先知道小分子的相關性質以及其靶標活性功能。因此，來自美國范德堡大學的兩位教授，嘗試建立了基於單細胞相應的篩選平台，用以發現具有潛在藥物功能的微生物次級代謝產物。簡單來說，他們建立一套系統，首先對於微生物的代謝進行初步提取，通過微流控技術對樣本分析。一部分進入質譜（electrospray mass spectrometric analyzer (ESI-MS)）進行分子質量及碎片分析，用以預測小分子。另外一部分，通過紫外-可見光譜檢測器後導入具有生物功能（比如DNA損傷修復、凋亡等）報告分子的篩選晶元。而晶元中預先植入目標細胞（如癌細胞等），進而就可以通過功能報告分子的信號來檢測小分子對於此功能的影響。接下來在結合對應的質譜信號，分析可能的對應關係，就可以發現具有特定功能的生物活性小分子。另外，此方法還能檢測不同細胞對於某特定分子的響應差異，進而進行細胞區分及疾病分型。最終，他們把這個技術應用於可能治療急性髓性白血病的微生物代謝的發現。他們發現了先前未被報道過的特異靶向白血病細胞的蒽環黴素，可能成為潛在藥物。

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