细胞代谢是细胞功能的基础，但其活动在组织微环境中高度异质。原位、单细胞分辨率地解析代谢活动，对于理解生理与疾病至关重要；然而现有空间组学方法只能从转录本或蛋白"推断"代谢程序，缺乏生化特异性，或难以将代谢活动与细胞身份直接关联。近期，《Nature Methods》发表了一篇题为 "All-optical multimodal mapping of single-cell-type-specific metabolic activities via REDCAT" 的方法学研究，报告了一种名为REDCAT（Raman Enhanced Delineation of Cell Atlases in Tissues）的全光学平台，将受激拉曼散射（SRS）显微镜与PCF空间蛋白组整合，实现对蛋白质、脂质、细胞核代谢物与氧化还原代谢的亚细胞级联合图谱，并将单细胞蛋白身份与空间代谢状态在逐细胞水平上直接链接。

REDCAT 的工作流程为：一张约10 μm 的FFPE 或新鲜冷冻切片先经 TPEF-SRS-SHG 平台采集无标记代谢特征——TPEF 测量还原态 NAD(P)H 与氧化态黄素（FAD/FMN）的自发荧光以计算光学氧化还原比值（NADH/FAD），SHG 提供无标记胶原分布，SRS采集蛋白与脂质信号，从而定量脂质/蛋白比与不饱和/饱和脂质比；高光谱 SRS提供拉曼光谱用于分子判别与代谢指纹。随后同一张切片进行超多重的PCF空间蛋白组、再行H&E 染色；图像经仿射配准，细胞经 Mesmer 分割后，用 MaxFuse 计算管线将各模态对齐、生成联合嵌入，实现单细胞代谢特征与蛋白定义细胞类型的逐细胞匹配。

在健康人淋巴结（FFPE）中，REDCAT采用PCF空间蛋白组48-plex抗体panel，无监督聚类得到9 个细胞 cluster 并映射到滤泡区与滤泡间区。定量分析发现生发中心明区 B 细胞比暗区 B 细胞呈现更高的 NADH/FAD 与不饱和脂质比，符合暗区 B 细胞高速增殖与体细胞高频突变导致的氧化应激（氧化态），而明区 B 细胞代谢相对静息、进行抗原加工呈递与不饱和脂质重塑以支持与 TFH 细胞的互作。整合PCF空间蛋白组的细胞类型注释和拉曼光谱的代谢特征，结果揭示细胞身份并不单独决定代谢表型，同一细胞类型内代谢状态高度异质，提示激活、分化或空间定位等情境因素驱动代谢重编程。

在人淋巴瘤（FFPE）样本中，该例罕见地同时包含慢性淋巴细胞白血病（CLL，惰性）与弥漫大B 细胞淋巴瘤（DLBCL，侵袭性），即所谓的 Richter 转化。采用PCF空间蛋白组35-plex抗体panel得到12 个 cluster，其中 包括了DLBCL 细胞（CD20、PD-L1、Ki67 高表达）。REDCAT 显示淋巴瘤组织总脂质、不饱和脂质与 NADH/FAD 均较正常淋巴结升高，代谢稳态被破坏；通过整合蛋白与代谢特征，UMAP 识别出 3 个肿瘤亚簇，cluster 1 主要为 CLL 细胞、呈现显著的脂质累积（大脂滴），cluster 3 主要为 DLBCL 细胞、胞质脂质更弥散且 NADH/FAD 更高（与 DLBCL 糖酵解活性升高一致），cluster 2 介于两者之间、可能代表 CLL→DLBCL 的过渡态。空间邻域分析进一步揭示淋巴瘤免疫空间组织被破坏、正常免疫生态位被肿瘤相关微环境部分取代。

在正常人肝脏（新鲜冷冻）中，REDCAT 证明了其对同类细胞代谢异质性的分辨能力及对新鲜冷冻组织的兼容性。PCF空间蛋白组47-plex抗体panel得到13 个 cluster，并以分区标志物 ASS1（zone 1）、Cyp3A4（zone 2）、Glul/GS（zone 3）将细胞映射到肝小叶生理结构。结果显示脂滴与 NADH/FAD 呈分区梯度分布，zone 1 明显低于近中央静脉区域，脂滴主要富集于 zone 2；脂滴不仅存在于肝细胞，也见于 CD141+、CD45+、CD68+等免疫/内皮细胞。SRS 高光谱（HSI）对单个脂滴的化学谱分析显示不同细胞类型脂滴成分各异，肝细胞脂滴谱亦随分区位置变化；此外，核 SRS 谱沿中央静脉近端→远端呈现距离依赖的梯度变化，提示与基因表达开放状态相关的核组分空间异质性。

总之，REDCAT 提供了一个高空间分辨率、单细胞类型特异、无标记、样本制备极简的代谢分析管线，可适应从细胞培养到复杂组织的多样生物样本，并能揭示传统方法难以捕捉的细微代谢改变。其意义在于首次在方法层面实现"细胞身份—空间代谢状态"的直接逐细胞链接，为免疫与癌症研究乃至疾病代谢基础解析提供了新框架。方法的局限性（代谢物注释与覆盖不足）可通过指纹区高光谱采集、扩充参考库与生成式 AI 辅助分析加以改进，并可与同位素探针 SRS、Patho-DbiT 等空间技术及各类 MSI 平台灵活整合，具有广阔的应用前景。