肿瘤细胞和免疫细胞中的葡萄糖利用研究
肿瘤微环境（TME）中存在多种细胞类型，它们具有相似的基础代谢需求和通路，这可能导致对有限营养物质的竞争。癌细胞通过代谢重编程来满足快速增殖所需的高能量和合成代谢需求，包括增加葡萄糖摄取以增强糖酵解和糖原储存。浸润的免疫细胞也需要葡萄糖等营养物质来执行有效的抗肿瘤功能。
Promega生物发光代谢物检测技术非常适用于研究癌细胞和T细胞的代谢特征及需求。这有助于帮助我们理解肿瘤微环境中资源受限的范围和影响，并助力开发解决可能阻碍有效免疫疗法的营养限制问题的方法。
01
检测T细胞葡萄糖消耗和乳酸分泌
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检测葡萄糖消耗和乳酸分泌，用于研究T细胞活化期（0-3天）与扩增期（3-10天）的糖酵解过程；
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无需裂解细胞，通过不同时间点取样监测培养基中代谢物水平，可追踪激活与扩增期间的动态变化；
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糖酵解在不同活化条件下均会发生，但葡萄糖消耗与乳酸分泌水平存在差异 。
上图. T细胞在多种条件下被激活（使用M1、M2或M3培养基，并添加激活剂+细胞因子混合物）。第3天时移除激活剂，细胞在相同条件下以相同起始数量进行扩增培养。分别在第3天和第10天检测葡萄糖（Glucose-Glo™ Assay ）、乳酸（ Lactate-Glo™ Assay ）及细胞数量。数值反映第0-3天与第3-10天的变化。部分实验组还加入了2DG处理。
02
检测癌细胞中糖酵解和氧化磷酸化
PC3癌细胞对糖酵解和电子传递链抑制剂的反应可揭示代谢通路活性及依赖性。
上图. ATP检测：CellTiter-Glo® Luminescent Cell Viability Assay，乳酸检测：Lactate-Glo™ Assay ，NAD/NADH检测：NAD/NADH-Glo™ Assay
03
能量存储的糖原代谢检测
细胞以糖原（大型葡萄糖聚合物）的形式储存葡萄糖，以便在需要时快速获取葡萄糖和能量。
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癌细胞的糖原水平高度取决于细胞类型和生长条件
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T细胞激活后糖原水平会升高
新型生物发光法糖原检测试剂盒
Glycogen-Glo™ Assay检测流程：
活化的T细胞中糖原水平检测
上图. T 细胞在不同条件下激活。第3天时，收集各培养体系400 μl样本进行糖原定量（Glycogen-Glo™ Assay）。细胞裂解后，对裂解液进行2倍梯度稀释。每个稀释度在384孔板中设置4个复孔检测（每孔12.5µl裂解液），通过糖原标准曲线计算样品糖原浓度。
HeLa细胞糖原调控研究
左图：将HeLa细胞（12.5×10³个/孔）在含25mM或0mM葡萄糖的培养基中培养过夜。移除培养基后，洗涤细胞并进行裂解以检测糖原含量（Glycogen-Glo™ Assay）。
右图：将HeLa细胞（20×10³个/孔）饥饿处理过夜，收集后重铺于含10mM或0mM葡萄糖的培养基中。过夜培养后检测糖原含量（Glycogen-Glo™ Assay）。
上图. 经饥饿处理过夜后，将HeLa细胞（15×10³个/孔）在10 mM葡萄糖条件下使用糖原合成酶1抑制剂处理。继续培养24小时后检测糖原含量（Glycogen-Glo™ Assay），数据以未处理组的百分比表示(1)。
04
总结
生物发光代谢检测技术可用于研究肿瘤微环境中各类细胞的代谢机制：
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葡萄糖与糖酵解在T细胞分化各阶段（活化/扩增/再激活/耗竭）的作用及其对免疫细胞功能持续性的影响(2)
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其他代谢通路对T细胞功能的影响，及免疫治疗最佳活化条件的确定
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高灵敏度、微量检测、高通量适配及多参数联检等特性，支持代谢通路多维分析及疗法筛选
相关产品
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产品 |
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葡萄糖检测 Glucose-Glo™ Assay |
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葡萄糖摄取检测 Glucose Uptake-Glo™ Assay |
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乳酸检测 Lactate-Glo™ Assay |
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糖原检测 Glycogen-Glo™ Assay |
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参考文献
(1) Leippe, D.M., et al., Bioluminescent Assay for the Quantification of Cellular Glycogen Levels. ACS Omega, 2024, 9(30): 33072-33080
(2) AACR Poster #4855, Session 39; Kim Haupt, et al., Metabolic and functional dynamics of T cell activation: bioluminescent assays for immune monitoring and modulation
