近日，中国科学院合肥物质院健康所（中国科学院合肥肿瘤医院）医用光谱质谱团队构建了3D肺细胞球模型，采用固相微萃取气相色谱质谱（SPME-GC-MS）非靶向检测方法，获得了肺癌/肺上皮细胞在2D和3D状态之间的差异性挥发性有机物（VOCs）。研究结果以封面文章形式发表在EI收录期刊《质谱学报》上（图1）。

图1 《质谱学报》封面

癌细胞代谢释放的VOCs作为一种潜在肿瘤标志物被广泛研究，然而，细胞体外培养多采用贴壁2D生长方式,这与人体内肿瘤呈立体3D结构存在着差别。为此，本实验以肺癌细胞（A549）和肺上皮细胞（BEAS-2B）为例, 采用悬滴法构建3D细胞球模型,并以常规2D贴壁细胞作为对照,使用SPME-GC-MS检测与非靶向分析方法，研究了两种肺细胞各自在2D和3D条件下释放VOCs的差异（图2）。实验发现，与2D贴壁细胞相比，3D细胞球释放的碳氢化合物（醇、酸、烷烃类）和脯氨酸代谢物（吡咯啉）增加了2 ~13倍，说明在3D细胞球中，氧化应激反应和脯氨酸代谢过程更加活跃。本工作建立的体外细胞3D培养实验方法将为癌症VOCs标志物及其形成机制研究提供新的技术手段。

图2 细胞实验与检测分析

论文第一作者为健康所与安徽医科大学联合培养硕士研究生郑香雪，本工作得到了中国科学院合肥物质院院长基金等课题的支持。

文章链接：https://zpxb.xml-journal.net/cn/article/doi/10.7538/zpxb.2023.0077