用 ImageJ 计数迁移试验中的细胞

本应用说明介绍了一种使用 ImageJ 测量细胞迁移的方法,即在 Oris 细胞迁移分析中,计算迁移到检测区的细胞数量。 图像 J 是美国国立卫生研究院开发的一款免费图像分析程序。

细胞迁移对胚胎发育、伤口愈合和炎症反应等许多生理过程至关重要。此外,细胞的异常迁移行为也是导致肿瘤转移和关节炎等病理过程的原因之一(1)。

"(《世界人权宣言》) 奥利斯细胞迁移试验 (图 1)使用的 96 孔板装有硅胶塞,可将细胞排除在孔中央检测区之外。细胞播种并附着后,取下硅胶塞,在每个孔的中央露出直径 2 毫米的未播种区,允许细胞迁移到该区域。

细胞迁移试验和结果
图 1. Oris™ 细胞迁移试验示意图

方法

将 MDA-MB-231 乳腺上皮细胞和 HT-1080 纤维肉瘤细胞 细胞培养在 Oris™ 细胞迁移试验 - 三涂层板上,三涂层板有 组织培养处理孔、胶原 I 涂层孔或纤维连接蛋白涂层孔。16 小时后 16 小时后,用 0.25% 戊二醛固定细胞,细胞核用 1:2000 DAP染色。 用 1:2000 DAPI(Pierce)染色。使用 Zeiss Axiovert 200 上的 5 倍物镜采集图像。 5 倍物镜采集图像。

细胞迁移到检测区的测量方法是 使用 ImageJ 分析软件(1.42l 版)计算细胞数量。首先 首先,为每张灰度图像设置阈值 (图像-> 调整-> 阈值).在阈值窗口中选择 "应用 窗口中选择 "应用",阈值化图像就转换成了二值图像。稍有重叠的 通过执行分水岭分割程序(Watershed segmentation 分割过程流程-> 二进制-> 流域).

利用二值图像,制作出直径为 2 毫米(与塞子尖端直径相同)的圆形感兴趣区 (ROI) 直径为 2 毫米(与塞尖直径相同)。 使用菜单命令 编辑-> 选择-> 指定. 在 "指定 "窗口中,"宽度 "和 "高度 "均设置为 2 毫米,并选中了 "椭圆形 "方框。 选中。ROI 位于每个孔内检测区的中心。ROI 中包含的 使用菜单命令 分析-> 分析颗粒.定义最小和最大 分别为 100 和 1000 像素2。选择 "显示掩膜 "可显示检测到的物体的图画。 选择 "显示遮罩",以显示检测到的物体。选中 "汇总 "和 "边缘排除 "进行分析。 分析。

汇总窗口中的细胞计数(即计数)被导出到 Windows Excel 中进行统计分析。每个条件下的细胞核数量取 8 个孔的平均值。

结果

在本应用说明中,MDA-MB-231 和 HT-1080 细胞在三种表面(经组织培养处理、胶原 I 或纤维连接蛋白;Oris™ 细胞迁移试验 - 三涂层)上的迁移是通过使用 ImageJ 计数检测区的细胞数来评估的。MDA-MB-231 细胞向检测区迁移的程度因孔的表面涂层而异(图 2)。移除塞子(迁移对照)后立即和移除塞子 16 小时后获得的细胞相位图像显示,细胞迁移的差异取决于细胞是播种在组织培养处理表面、胶原 I 涂层表面还是纤维连接蛋白涂层表面(图 2A-D)。

使用 ImageJ 创建一个与初始检测区大小相似的 2 毫米圆形感兴趣区 (ROI),对 DAPI 标记的细胞进行计数(图 2E-H)。在 ImageJ 中执行粒子分析功能,绘制出圆形 ROI 内计数的检测对象图(图 2I-L)。将粒子分析图叠加到原始荧光图像上,可突出显示 MDA-MB-231 细胞迁移到检测区(ROI)的差异(图 2M-P)。

图 2.ImageJ 通过计算检测区的细胞数量分析细胞迁移。 (A-D)迁移对照组(A)和 MDA-MB-231 细胞在经组织培养处理(B)、胶原 I(C)和纤连蛋白(D)上迁移的相位图像,16 小时后从 Oris™ 细胞迁移实验中移除塞子。(E-H),DAPI 标记细胞的荧光图像,2 毫米圆形 ROI(红圈)定义了颗粒分析区域。 (I-L)ROI 中的颗粒分析图。 (M-P)DAPI 和粒子分析图的合并图像。比例尺 = 500 微米。

图 3 显示了 MDA-MB-231 (3A) 和 HT-1080 (3B) 细胞接种到组织培养处理孔、胶原 I 涂层孔和纤维连接蛋白涂层孔时迁移到检测区的平均数量。MDA-MB-231 和 HT-1080 细胞在胶原 I 上都表现出最强大的迁移能力。此外,这种分析方法还得出了模型细胞系在所有三种平板涂层上迁移的统计学差异(即 MDA-MB-231 在胶原 I 上的迁移与在纤维连接蛋白上的迁移)。

图 3.使用 ImageJ 对细胞数量进行定量。 (A) MDA-MB-231 和 (B) HT-1080 细胞在三种表面(组织培养处理、胶原 I 或纤维连接蛋白)上的迁移。 P<0.001;所有表面上对照组与 16 小时迁移组之间的统计差异;P<0.005;不同表面上细胞迁移的统计差异(双样本 t 检验)。

结 论

本应用说明展示了在 Oris™ 细胞迁移测定法中使用 ImageJ 分析软件计数细胞来测量细胞迁移的方法。本研究使用 ImageJ 对检测区的细胞数量进行量化,结果表明,MDA-MB-231 和 HT-1080 细胞在组织培养处理孔、胶原 I 包被孔和纤维连接蛋白包被孔上播种时,在迁移方面表现出显著的统计学差异。使用此处描述的详细分析方法,ImageJ 可以在使用 Oris™ 细胞迁移分析仪时准确测量细胞迁移。

了解更多 奥利斯细胞迁移试验.