20、视频生物信息学工具在细胞动态过程评估中的应用

视频生物信息学工具在细胞动态过程评估中的应用

1. 细胞迁移与间隙闭合分析

1.1 单细胞迁移分析方法

单细胞迁移可通过间隙闭合实验进行分析。传统方法是用移液器移除单层细胞中间的一条细胞带以形成间隙，但间隙大小不均一，会影响闭合速率的准确性和对照组与处理组之间的可比性。因此，可使用 Ibidi 伤口愈合培养插入物来制造均一的间隙，具体操作步骤如下：
1. 将插入物粘附到培养板上。
2. 在插入物的每个孔中接种细胞，待孔中的细胞汇合后，移除插入物，使每个孔中的细胞之间留下 500μm 的均一间隙。不过，该方法适用于在塑料或玻璃上生长的细胞，不适用于在湿涂层底物（如 Matrigel、聚 - D - 赖氨酸、聚 - L - 赖氨酸和层粘连蛋白）上生长的细胞，因为插入物底部的粘合剂无法粘附。

1.2 mNSC 和 NTERA2 细胞迁移实验

使用 mNSC 和 NTERA2 两种细胞进行实验，将它们培养在塑料上，并在 BioStation CT 中收集 44 小时的延时视频，每 4 小时收集一次图像。使用 CL - Quant 软件对每一帧进行分析，通过测量间隙内的像素数量来评估间隙闭合情况。实验室开发的 CL - Quant 间隙闭合模块包括用于识别两群细胞之间间隙的分割配方和用于计算间隙内像素数量的测量配方。

实验结果显示，mNSC 大约在 16 小时内完成间隙闭合，而 NTERA2 细胞则需要约 40 小时。香烟烟雾显著抑制了 mNSC 的迁移（mNSC 数据的双向方差分析 p ≤ 0.001），但对 NTERA2 细胞的迁移没有显著影响。此外，间隙闭合分析不仅可以通过测量间隙内的像素进行，还可以通过对细胞进行掩