药理学 - Pipeline Pilot在分子病毒学及分子免疫性的应用

时间:2014-04-03

 

摘要:病毒学突触(Virologic Synapse,VS)的形成是病毒传播的已知的三种机制之一。传统的分析方法都是通过人工分析显微图像来完成的,需要耗费大量的时间和精力,效率低下。而基于Pipeline Pilot图像模块对大量细胞数据进行分析,帮助科研人员快速识别病毒学突触。
 
Pipeline Pilot在分子病毒学及分子免疫性的应用
 
      病毒学突触(Virologic Synapse,VS)的形成是病毒传播的已知的三种机制之一,如HIV, HTLV-1(人体T细胞白血病病毒1)等病毒的传播。VS是一种特化的膜分子结构,形成于已被感染的细胞与未被感染的细胞之间,能传递某些嗜淋巴病毒进入未感染的T 细胞。在正常情况下,细胞分裂时的极化是随机的,而当形成病毒学突触的时候,细胞的极化及病毒蛋白则朝向未感染的T细胞。HIV和HTLV-1等病毒通过VS进入未感染的T细胞要比游离的病毒几率大得多。病毒学突触的结构与免疫学突触(Immunological Synapse, IS)的结构类似,而后者则更为普遍,广泛存在与抗原递呈细胞与T细胞之间。
      由于VS和IS都会引起细胞的极化,检测细胞极化的常用的方法是通过计算微管组织中心(MicroTubule Organizing Center, MTOC)与接触点之间的夹角来进行的。传统的分析方法都是通过人工分析显微图像来完成的,需要耗费大量的时间和精力,效率低下,且面对大量细胞数据的时候则无法及时处理。
      贝勒医学院(Baylor College of Medicine)的Irvin-Wilson和Newberg等人【1】利用Pipeline Pilot的图像分析处理模块,能够实现细胞极化分析的自动化地,高通量地计算MTOC与IS或VS间的夹角(即细胞的极化情况),并且能够进行一系列的量 化计算及处理分析。该方法快速准确,能够同时应对数千个细胞的分析与处理,且可以避免人工分析过程中的主观因素。
 
图1 A,实验处理流程:IS的形成,实验图像的获取及自动化高通量图像处理,角度的计算及统计,数据的分析。
B,MTOC与IS夹角计算的示意图。C\D, 不同极化情况下的夹角示例。E,为了便于分析和统计,根据夹角对细胞进行分区(90°)