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激光全息细胞成像及分析系统应用 细胞活力 激光全息细胞成像及分析系统可以实时监测细胞死亡过程，以及通过图像进行记录。全息技术再不 需要荧光标记的情况下可以得到细胞形态学数据。KhmaladzeA.etal(2012) 和PavillionN.etal(2012)使 用DHM研究细胞死亡过程，观察到死亡过程中细胞体积显著减小。Kuhnetal(2013)使用DHM研究活/ 死细胞特点时得到实验结果和和基于荧光标记方法结果相一致。他们使用PI和Hoechst标记细胞。 染料法鉴定细胞死活是目前常见的鉴定方法，其中台盼蓝染色方法最常见。台盼蓝可穿透变性的细胞 膜，与解体的DNA结合，使其着色，而活细胞能阻止染料进入细胞内，故可以鉴别死细胞与活细胞。 鼠成纤维细胞L929接种在μ-slide(Ibidi,Germany)上，肿瘤药物依托泊苷etoposide(100μM)处理细 胞，使用激光全息细胞分析系统(M3)分析细胞的死亡，并与台盼蓝染色法进行比较。图1中左图为台 盼蓝染色结果，右图为全息结果，细胞越白，细胞越厚。死细胞是圆的，薄的。两种方法得到的结果是 一样的。 图1 2 VS 图 细胞厚度 细胞体积，死亡细胞集中在绿色区域 细胞凋亡 细胞死亡起码有两种方式，即细胞坏死(necrosis）与细胞凋亡(apoptosis)。细胞坏死是细胞受到强烈 理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核 2 变化较慢，DNA 降解不充分，引起局部严重的炎症反应。细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控 制的细胞自主的有序的死亡。在这两种过程中，细胞体积都会减少，形态学都会发生变化。 前列腺癌细胞DU145和小鼠成纤维细胞L929分别接种在IBIDI-micr slides(IBIDI）上，接种24h后， 50μM依托泊苷(etoposide)处理细胞，HoloMonitorM3分析细胞死亡过程。 小鼠成纤维细胞L929 的死亡过程跟DU145不一样。细胞内含物光密度变小，细胞变得越来越薄。这 种形式的细胞死亡没有表现出凋亡特征，而是表现出坏死细胞的特征 （图3）。药物处理4h后，DU145 细胞收缩，变圆，大约5.5h，细胞变得很不规则，细胞断裂，可以见到凋亡小体的产生。凋亡小体是细 胞凋亡的特有特征(图4) 图3 L929 鼠成纤维细胞坏死过程 3 图4 DU145前列腺癌细胞凋亡过程 细胞计数 小鼠成纤维细胞L929接种在6孔板(NUNC)中，接种密度2×10 个/孔，加入完全培养基。24h之后，5 加入细胞毒性药物-拓扑异构酶抑制剂，依托泊苷(etoposide)，每孔加入1ml。其中2个孔做对照，2 个 4 添加50μMetoposide, 另外的两个添加100μMetoposide，每个孔随机选取30～40个拍摄点，Hstudi 软件分析之后用血球计数板方法细胞计数。 表 1 细胞计数/活力：血球计数板台盼蓝染色 表2 细胞计数/活力：HolomonitorM3Hstudi 细胞追踪 μ-slide(Ibidi) etoposide HoloMonitorM3 3min 细胞接种在 ，药物 处理细胞后， 每 拍摄一次图像， 绘制细胞体积、细胞厚度、细胞不规则度随时间变化趋势图，选取视野中三个细胞进行绘制。 5 图5细胞体积 图6 细胞厚度