المسائل الحجم: قياس "القطر كبسولة" في المرسلة بين

تؤثر على ربع مليون شخص كل عام، وأسفر عن وفاة أكثر من 180,000 سنوياً، المرسلة بين هو من خميرة المسببة للأمراض، وداخل الخلايا والمسبب للفطريات^{1،2، 3}. الأكثر تضررا هم مرضى فيروس نقص المناعة البشرية في البلدان الفقيرة الذين ليس لديهم استعداد الحصول على العلاج المضاد للفيروسات الرجعية، ويجعلها شديدة عرضه ل المرض^5،،من⁴⁶. وتشير البيانات من مركز السيطرة على الأمراض إلى أن في أفريقيا جنوب الصحراء، والمرسلة جيم- يقتل المزيد من الناس من السل سنوياً وشهريا أكثر من أي تفشي فيروس إيبولا في سجل¹. الطريق الأكثر شيوعاً للتعرض يحدث من استنشاق الجراثيم يهتمان التي شائعة في البيئة⁷. عند دخول الرئتين، وهناك عدة عوامل الفوعة التي تسهم في نجاح المرسلة جيم- ضمن الأفراد المصابين. ويعتبر الكبسولة السكاريد عامل الفوعة الأساسي الميكروب، سلالات أكابسولار لا ضراوة⁸.

كبسولة الفطري تتألف من ثلاثة عناصر هي المبدأ: جلوكورونوكسيلومانان (جكسم)، جالاكتوكسيلومانان (جالكسم)، ومانوبروتينس (MPs)⁹. بينما النواب عنصرا المرتبطة بجدار الخلية طفيفة نسبيا من الكبسولة، وهي مكسبه ويمكن تعزيز استجابة برو-التهابات معظمهم^9،10. وفي المقابل، جكسم وجالكسم يشكلون الجزء الأكبر الكبسولة (> 90% بالوزن)، وقد آثار كآبته¹¹. بالإضافة إلى إثارة إيمونومودولاتوري، إنشاء التوسيع السريع لكبسولة في فيفو حاجز ميكانيكية لابتلاع المضيف الخلايا البلعمية (أي، العَدلات والضامة)¹². كبسولة المرسلة جيم وملخص معقدة، ولكن قطر كبسولة عموما، زيادة يرتبط مع ازدياد ضراوة^6،،من¹³¹⁴. نظراً لهذا، من المهم للباحثين المرسلة جيم- لتكون قادرة بسرعة ودقة قياس قياسات كبسولة.

الخلية المرسلة C. وفي كبسولة السكاريد الهياكل الحيوية وإظهار التغييرات على مر الوقت¹⁵. يمكن تغيير الكبسولة في الكثافة والحجم، والجمعية العامة استجابة للتغيرات في البيئة المضيفة^16،،من¹⁷¹⁸. الحديد منخفضة أو مستويات المغذيات، التعرض لمصل الدم ودرجة الحموضة الفيزيولوجية البشرية وزيادة أول أكسيد الكربون₂ معروفة لبدء النمو كبسولة^16،18،،من¹⁹²⁰. علاوة على ذلك، أظهرت الباحثون التغييرات الهيكلية التي أسفرت عن وجود اختلافات كبيرة في إيمونوريكتيفيتي خلال عدوى، الإقراض ميزة جيم-المرسلة على المضيفة^21،22. وهذا يعرف بهيكل الكبسولة المرسلة جيم- قد تم تحليلها في مجموعة متنوعة من الطرق. المجهر الإلكتروني، على سبيل المثال، قد كشفت أن الكبسولة قد مصفوفة متجانسة مع طبقة كثيفة إلكترون داخلية تحت طبقة الخارجي، نفاذية أكثر²³. تشتت الضوء، واستخدام الملقط الضوئية مكنت الباحثين لتوضيح خصائص الجزيئات في²⁴. تحليل النتائج من كل القياسات تشتت الضوء والدينامية، ونحن نعلم أن الكبسولة السكاريد له هيكل تفريعات معقدة²³. وقد استخدمت ملاقط بصرية لاختبار صلابة الهيكل، فضلا عن تقييم بجسم مفاعليه²⁴. ومع ذلك، تحليل العاملين أكثر في كثير من الأحيان الكبسولة المرسلة جيم- هو قياس حجمه.

لقياس الحجم الكبسولة، استخدم الباحثون ما ينبغي أن يكون قياس بسيطة: قطر خطي الكبسولة. وتستخدم المجاهر الرقمية لالتقاط صور متعددة الخلايا المرسلة جيم (عموما مئات) ملطخة بالحبر الهند أو صبغات الفلورسنت. ويقاس حجم كل خلية الجسم والكبسولة المحيطة بها. يتم تجميع البيانات، ويتم حساب متوسط قطرها الكبسولة عن طريق طرح قطر جسم الخلية من القطر كله خلية (خلية الجسم + كبسولة). حتى هذه اللحظة، تم تنفيذ هذه القياسات يدوياً. بينما عموما دقيقة، يحتوي هذا الأسلوب عيوب للباحثين. مجموعات كبيرة من البيانات يمكن أن تأخذ أيام أو حتى أسابيع لتحليل باليد. ونظرا لأن هذه القياسات تتم يدوياً، الذاتية والأخطاء البشرية قد تؤثر على النتيجة.

تحليل الصور الحاسوبية المؤتمتة أصبحت أداة لا غنى عنها للباحثين في كثير من مجالات بيولوجيا الخلية الجزيئية، تمكين تحليل الصور البيولوجية ^25،،من²⁶²⁷أسرع وأكثر موثوقية. تقنيات تحليل الصورة الدقيقة ضرورية للمعلومات الكمية عن ما غالباً ما تكون معقدة وهائلة من مجموعات البيانات المتعلقة بالألغام. ومع ذلك، بعض القياسات، لا سيما قياس كبسولة المرسلة جيم ، كان من الصعب على أتمتة. دقة تحديد الواجهة بين جدار الخلية وكبسولة، الذي يظهر عادة كعصابة الظلام عند تصويرها بالفحص المجهري المرحلة-على النقيض، يمكن أن تكون مزعجة لحل باستخدام عتبة بسيطة. علاوة على ذلك، الخلايا المرسلة جيم في الثقافة تميل إلى أن تتجمع معا وتقسيم دقيق للخلايا اللازمة لقياسات دقيقة.

وكان الهدف من هذا المشروع (ط) توضيح أحد البروتوكولات القياسية لتحريض كبسولة في المرسلة جيم، (ثانيا) قارن وعلى النقيض الحبر الهند وتلطيخ الأسفار كما أنها تتصل بكبسولة قياسات القطر، (ثالثا) تطوير بسيط، الطرق الحسابية لقياس القطر كبسولة استخدام الصور للهند الحبر الملون الخلايا باستخدام برنامج تحليل صورة، و (رابعا) تقييم فوائد وتقييدات لقياس القطر كبسولة يدوياً واستخدام برامج التشغيل الآلي. أننا نجد أن الأسلوبين المصبوغة، فلوري وسم جدار الخلية وكبسولة، بينما أكثر استهلاكاً للوقت، وتقدم نتائج أكثر اتساقا بين التجارب. بيد أن كلا الأسلوبين مكن لنا أن نميز بنجاح بين مختبر والسريرية المرسلة جيم- كبسولة سلالات العارضة مختلفة الأحجام. علاوة على ذلك، كنا قادرين على أتمتة قياس القطر كبسولة من الهند الحبر الملون الصور، ووجدت أن هذا بديل قابل للتطبيق للقياس اليدوي من الكبسولة.