组织的适应性细胞异质性，以及单个细胞的可塑性，定义了组织微环境的特殊结构。这些生物系统内的代谢过程似乎非常复杂和难以理解，因为这些过程不仅维持细胞类型对特定的能量需求，而且可能直接参与细胞信号传递和塑造动态组织结构。在过去的几年里，大量的证据揭示了新陈代谢是如何支持细胞功能实现的不同层面，以及代谢重新编程是如何推动细胞分化与结局。
但是，迄今为止，用于代谢领域的研究方法中，没有一种可以从单细胞研究水平中来表征其天然微环境中细胞的代谢特征。事实上，所有这些工具目前都缺乏组织原位的空间定量分布分析，这是破译复杂异质组织的代谢特征的先决条件。
奥地利维也纳医学院的Miller教授等人提出了一种方法，开发了一种在完整的组织微环境中评估单细胞代谢结构的方法。他们在饱和底物条件下，通过结合了多种细胞类型中多种酶活性量化分析，以揭示癌症患者的细胞内和细胞间的代谢构型。
在仔细验证该方法并证明其潜力后，Miller团队评估了结肠组织中正常和肿瘤区域内不同人类免疫细胞群的细胞内代谢结构。此外，还分析了乳腺癌组织芯片中癌细胞和癌相关的成纤维细胞之间的细胞间代谢关系。这项研究表明，对致力于原位代谢网络研究人员来说，单个细胞的代谢结构可能会是一个强大的补充手段。该文章发表在Cell Metabolism杂志上。
实验部分的大量数据来自奥地利TissueFAXS Cytometry定量分析技术：
图1 在组织中的单细胞酶活性
（A）人结肠组织的G6PD 和核DAPI染色图像。将明场图像转换，基于细胞核染**况，识别结肠组织特定形态区域。
（F）在原始影像中反向回溯显示G6PD无活性，低活性或高活性的细胞。在DAPI染色的图像（上图）和G6PD染色图像（下图）中突出显示每种活性的细胞。
（G）结肠组织的DAPI，CD31抗体和G6PD活性染色的荧光图像。
图2 结肠组织中健康区域和癌症区域免疫细胞的代谢构型
（C）患者样本的全景组织图像。
（D）健康区域，癌症区域的细胞密度（左侧为健康区域; 右侧为肿瘤区域）。
（E）G6PD染色与CD4 ，CD8，FoxP3和CD161抗体染色影像。
（F）G6PD染色与MAC2，CD31，IL-6和TNFα抗体染色影像。
（G）散点图展示健康和肿瘤区域中各个细胞类型的相对分布。每个细胞根据G6PD活性的颜色分别为无（绿色），低（黑色）或高（红色）。
图3 人乳腺癌微环境中的代谢结构
（A）乳腺癌组织TMA样本
（B）一个乳腺癌样本的LDH ，DAPI，ki67和FAP活性的染色图像。
（C）在散点图上对不同类型细胞进行设门圈选（Gating）。
（D）实体肿瘤块的H＆E染色。