口腔角质细胞的细胞和殖民地运动指数预测上皮再生能力
全面调查细胞和殖民地运动提供了新的见解的增殖和上皮再生能力人类初级口语角化细胞文化影响基因工程细胞用于再生医学的质量控制。和泉吴克群博士和他的同事,Emi Hoshikawa博士和Taisuke佐藤,修改了光流(的)协议最初呈现在他们一份2019年的论文添加容量来确定所需的细胞/殖民地运动速度阈值来区分不合格的口腔组织工程化口腔黏膜角化细胞种群在制造业组织结构。
跨学科合作的成功是至关重要的这一研究中,和泉博士和Hoshikawa博士、专家领域的口语角化细胞生物学、依靠图像分析佐藤和数学专业博士提供的增强算法实现的协议进行。再生牙科和口腔黏膜角化细胞目前受雇于extra-oral再生医学和区分细胞健康是至关重要的生产高质量的产品用于细胞疗法。
此前研究已无创的特点的最佳代谢活动口腔黏膜组织工程移植物,非侵入式测量第一段(p1)口腔角质细胞尚未开发的工具质量控制的细胞。研究者们首先决定了特定时空p1细胞的增长模式,允许他们设定相关估计,减少了时间的缩微摄影从24小时到四个小时,导致更少的图像分析。细胞增殖/殖民地每一帧的运动速度和当时评估的应用与图像分割算法。
和泉博士说,“动态图像分析,而不是静态图像分析等的观察菌落的形状,让我们专注于细胞/殖民地口腔角质细胞的运动我们的细胞培养体系中细胞不会形成密密麻麻殖民地”。Using this approach, the mean motion speed (MMS), a marker of locomotive ability, was evaluated. As expected, this analysis validated their prior finding that the MMS of oral keratinocytes is positively correlated with proliferative capacity.
研究小组发现令人惊讶的是,这并不是唯一的细胞特性与MMS,作为细胞的组织学评估显示上皮再生潜力与运动速度。能力评估的增殖能力和上皮再生能力mid-phase口腔角质细胞使用MMS阈值使这个更健壮和预测质量检测工具,确保细胞适合临床应用。
调查更进一步,研究者比较了生长特性的p1口腔角质细胞暴露于与那些在标准条件下代谢挑战:“研究中的创新点是我们强迫细胞文化在几个可怜的条件下,我们称之为“挑战”协议,使虚弱细胞,”和泉博士说。“然后,我们推断“阈值”在我们自己的文化条件。”
细胞的增殖潜力相比,生长在不同的条件和人口翻倍计算确定MMS阈值表明细胞适合转移到三维培养条件。在他们的特定的文化系统中,运动指数不到40μm / h反射引起的细胞损害细胞代谢的挑战和低于标准的殖民地。有更广泛的应用,然而,这些结果与运动功能指数作为阈值来确定在不同文化条件下培养细胞的质量。
和泉博士说,“这取决于不同类型的细胞,算法需要考虑的细节和调整。更重要的是,所需的“阈值”是由不同类型的细胞,文化传媒,文化条件。”Given that the motion index is correlated with characteristics intimately connected to cell quality and clinical use, such as proliferation and epithelial regeneration, it can function as a reliable indicator of quality control.
“自非侵入性和定量监测细胞允许多个观察随着时间的推移,它是用于质量控制的细胞在再生医学和有助于cell-manufacturing行业。”However, Dr. Izumi notes it has applications beyond even再生医学,如癌症研究。最终,他们希望增加在未来运动速度测量的准确性和阐明分子关系基础口腔角质细胞的运动和扩散之间的相关性,这有助于确定口腔角质细胞的关键质量属性。
