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从单细胞到空间的多尺度代谢组学及其在神经科学中的应用

细胞代谢发生在细胞内部微观层面（细胞质、线粒体、溶酶体、外泌体等），细胞质或细胞器中的代谢与细胞及机体的状态有着密不可分的关系。尽管前期研究表明细胞及细胞器的代谢重编程对机体有着至关重要的影响，但是众所周知细胞之间以及细胞器之间都有着很强的异质性，然而，由于技术的限制，目前对于在神经系统的生理及病理如AD过程中单个细胞及单个细胞器水平的代谢重编程的研究还基本处于空白。针对上述问题我们课题组开展了系统性的研究，目前已经：1）自主构建了一套可用原位单细胞质谱技术，为研究单细胞代谢小分子提供新技术；2）利用原位单细胞质谱技术，发现脑内全新的谷氨酸合成通路，证明该方法在研究单细胞代谢小分子调控的可行性；3）自主开发了一套单溶酶体质谱技术，基于代谢组对溶酶体进行了分类，并研究了各类溶酶体在衰老、肿瘤等病变中的特异性代谢改变。4)建立基于人工智能的快速超分辨空间代谢组学技术，大幅提升了空间代谢组学的分辨率，可辅助脑片空间代谢图谱的快速高通量高分辨绘制。

48 2023-12-21

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