【南方醫(yī)科大學學報】HoloMonitor M4應(yīng)用于登革病毒感染C6/36細胞的3D形態(tài)學

基于數(shù)字全息顯微術(shù)的登革病毒感染C6/36細胞的3D形態(tài)學

數(shù)字全息顯微術(shù)是近年來開始應(yīng)用于活細胞形態(tài)學研究的新技術(shù)。采用了數(shù)字全息技術(shù)與顯微技術(shù)相結(jié)合方法，特異性測量細胞數(shù)目、細胞面積、厚度及體積等細胞形態(tài)學評估參數(shù)，提供空間、時間、高分辨率的三維形態(tài)學圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化為細胞增殖、遷移、活性和細胞死亡等細胞變化過程［13-16］。數(shù)字全息顯微術(shù)已逐漸應(yīng)用于細胞水平機制研究中，如通過實時成像技術(shù)從原理到應(yīng)用全過程研究各個階段細胞的病理生理學改變［17］。目前登革病毒感染機制主要通過對相關(guān)蛋白、細胞通路、細胞因子等方面的表達與調(diào)控進行深入研究，然而對侵襲過程中病毒-細胞膜融合的構(gòu)象改變形式和方向缺乏有效的研究方法。因此，本研究借助HoloMonitor M4全息細胞成像及分析系統(tǒng)，對登革病毒感染宿主細胞的形態(tài)學變化進行實時監(jiān)控，定量分析病毒感染過程中細胞面積、厚度及體積等各項三維參數(shù)的變化，有助于闡明登革病毒感染細胞的細節(jié)。同時，此方法對于其他病毒感染機制研究同樣適用，為研究病毒感染過程中的細胞形態(tài)學變化提供了新方向。

結(jié)果與分析

2.1 C6/36細胞全息細胞成像儀下的最佳成像密度

在接種細胞量方面設(shè)立10⁵、2×10⁵、4×10⁵、8×10⁵、10⁶個/孔等5個不同條件，對各實驗組過夜培養(yǎng)后進行細胞三維形態(tài)學觀察及細胞參數(shù)分析，確定開展登革病毒感染C6/36細胞三維形態(tài)學實驗最佳密度。結(jié)果顯示：實驗3中細胞接種量為4×105時C6/36細胞貼壁后單個細胞生存空間充足，呈良好的圓形三維形態(tài)，細胞間形態(tài)學表現(xiàn)一致，提示細胞三維成像具有較高統(tǒng)一性。同時，在統(tǒng)計分析中無論是細胞面積、厚度還是體積，實驗組3數(shù)據(jù)標準差均最小，表明該接種量下離散程度最小，各項指標具有更強的均一性。

2.2 登革病毒感染C6/36細胞的三維形態(tài)學變化

4×10⁵接種量下，C6/36細胞全息圖顯示單個細胞三維形態(tài)表現(xiàn)統(tǒng)一，細胞面積、厚度和體積離散程度均最�。≒<0.05），確定其為最佳成像密度；轉(zhuǎn)移至37 ℃、5% CO₂培養(yǎng)24 h后細胞厚度、面積和體積改變無顯著性差異（P>0.05）；孵育和培養(yǎng)期間4個血清型DENV組

細胞面積和體積增大表現(xiàn)一致，但孵育期間DENV1-4均表現(xiàn)細胞厚度減小不同，培養(yǎng)期間DENV1、2細胞厚度減小而DENV3、4出現(xiàn)截然相反的厚度增大現(xiàn)象。同時，不同血清型間變化趨勢及程度具有各自特異性。

討論：

綜上，本研究建立了一種基于數(shù)字全息顯微技術(shù)的活細胞形態(tài)學檢測新方法，實驗證實通過三維全息圖、形態(tài)學參數(shù)統(tǒng)計等方式可以全面闡述細胞形態(tài)學變化的方向與強度。此方法應(yīng)用于登革病毒感染C6/36細胞的膜構(gòu)象改變的探索，有助于全面闡述感染過程中細胞系列膜構(gòu)象變化趨勢，為深入研究不同血清型登革病毒感染機制奠定基礎(chǔ)。