$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
De analysemethode die in dit document wordt beschreven, maakt de automatische identificatie en scoring van Bnc's, met en zonder MN, mogelijk om genotoxiciteit te berekenen. Bovendien worden MONO-en POLY-cellen ook automatisch geïdentificeerd en gescoord om cytotoxiciteit te berekenen. Gepubliceerde beoordelingscriteria6,34 die moeten worden nageleefd bij het scoren van deze gebeurtenissen worden geïmplementeerd in de mifc data analysis software. De hier gepresenteerde resultaten geven aan dat statistisch significante stijgingen van de MN-frequentie met toenemende cytotoxiciteit kunnen worden gedetecteerd na blootstelling van menselijke lymfoblastoïde TK6 cellen aan bekende MN-inducerende chemicaliën (mitomycine C en colchicine). Vergelijkbare resultaten voor extra geteste chemicaliën zijn aangetoond in een aparte publicatie32. Bovendien, resultaten van het gebruik van mannitol tonen dat niet-MN inducerende chemicaliën kunnen ook correct worden geïdentificeerd met behulp van de MIFC methode hier geschetst. De parameters die in het protocol worden beschreven om alle maskers, functies en regio grenzen te maken, moeten waarschijnlijk worden aangepast als er verschillende celtypen (bijvoorbeeld Chinese Hamster cellen) worden gebruikt om de test uit te voeren.
In Figuur 3 worden vier geselecteerde deelvensters weergegeven om bnc's te identificeren (Figuur 3A-3D). Hier wordt een histogram weergegeven dat de selectie van cellen mogelijk maakt met twee kernen (Figuur 3a) en bivariate plots die de selectie van bnc's met vergelijkbare circulariteit mogelijk maken (Figuur 3B), vergelijkbare gebieden en intensiteiten (Figuur 3C ) en Bnc's met goed gescheiden, niet-overlappende kernen (Figuur 3D) volgens de scoring filtercritieria6,34. Figuur 3 E toont de BF-en Hoechst-beelden, evenals de BNC-en MN-maskers die aangeven dat bnc's met één of meerdere MN kunnen worden geïdentificeerd en geïnventariseerd. Hierdoor kan genotoxiciteit worden berekend door de snelheid van Bnc's met micronuclei in de uiteindelijke BNC populatie te bepalen. Figuur 4 toont de toepassing van de functie voor het aantal vlekken met behulp van het poly masker om mono-, Tri-en Quad-cellen te identificeren. Het aantal TRI-en QUAD-cellen kan vervolgens worden samengevat om het uiteindelijke aantal POLY cellen te verkrijgen (tabel 1). Dit maakt het mogelijk cytotoxiciteit te berekenen met behulp van de formule die wordt weergegeven in het protocol. Daarom kan elk doserings punt in het experiment worden geëvalueerd door zowel genotoxiciteit als cytotoxiciteits parameters.
Figuur 5 toont genotoxiciteit-en cytotoxiciteits waarden voor de Aneugen colchicine, de clastogeen mitomycin C en voor een negatieve controle, mannitol. Voor colchicine (Figuur 5A) produceerde de 0,02 tot en met 0,05 μg/ml doses statistisch significante stijgingen in de frequentie van MN, variërend van 1,28% tot 2,44% over de oplosmiddel regeling (tabel 1). In het geval van mitomycine C (Figuur 5B) produceerde de twee topdoseringen van 0,4 en 0,5 μg/ml statistisch significante MN-frequenties in vergelijking met oplosmiddel controles. Deze MN frequenties waren 0,93% bij 0,4 μg/mL en 1,02% bij 0,5 μg/mL (tabel 2). Tot slot, voor mannitol (Figuur 5C), geen geteste doses induceren een cytotoxiciteit meer dan 30%, noch produceren ze significante stijgingen in MN frequentie in vergelijking met oplosmiddel controles, zoals verwacht (tabel 3).

Figuur 1 : Mifc instrumentinstellingen. Een screenshot van de MIFC-instellingen zoals beschreven in sectie stap 7 van het protocol. A) het Laser vermogen van 405 nm instellen op 10 MW. B) de BF-kanalen 1 en 9 instellen. (C) de objectief lens met een vergroting van 60x selecteren. D) selecteren van de traagste stroomsnelheid die beelden genereert met de hoogste resolutie. E) specificeren van het aantal te verzamelen gebeurtenissen tot en met 20.000. (F) klikken op de knop laden om het laadproces van het monster te starten. (G) klikken op de knop verwerven om te beginnen met het verwerven van afbeeldingen. (H) als u op de return -knop klikt om het ongebruikte monster te retourneren. (I) scatterplot van BF-beeldverhouding versus BF-gebied voor de selectie van afzonderlijke cellen. J) scatterplot van Hoechst gradiënt RMS versus BF gradiënt RMS voor de selectie van gefocuste cellen. K) histogram van Hoechst-intensiteit voor de selectie van DNA-positieve cellen. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 2 : Analyse software gating strategie. Een screenshot van de gating-strategie die wordt beschreven in paragraaf 9 van het protocol. Regio's worden in sequentiële volgorde weergegeven voor de identificatie van binucleated cellen (rode doos), micronuclei (gele doos) en mono-en polynucleated cellen (blauwe doos). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 3 : Identificatie en scoring van Bnc's met en zonder MN. A) selectie van cellen met twee verschillende kernen. B) identificatie van binucleated cellen (bnc's) met twee zeer circulaire kernen door het gebruik van de intensiteit van de aspect ratio. C) selectie van bnc's met kernen met soortgelijke gebieden en intensiteiten. Dit wordt bereikt door het berekenen van de verhouding van het gebied van beide kernen en de verhouding van de beeldverhouding van beide kernen. D) gebruik van de vorm verhouding en de hoogte-breedte verhouding om bnc's met twee goed gescheiden kernen te identificeren. E) de functie spot Count met behulp van het micronucleus masker (MN) waaruit blijkt dat bnc's met enkelvoudige of meervoudige MN kunnen worden geïdentificeerd en geïnventariseerd. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 4 : Identificatie en scoring van mono-en Poly-cellen. Gebruik van de functie steek telling om mono-, Tri-en quadranucleated cellen te identificeren en te inventariseren. Component mask 1 maakt de identificatie mogelijk van mononucleated cellen (bovenste afbeelding). Component maskers 1 tot en met 3 kunnen de identificatie van trinucleated cellen (middelste afbeelding). Component maskers 1 tot en met 4 kunnen de identificatie van kwadrranucleated cellen (onderste afbeelding). Dit cijfer is gewijzigd van Rodrigues 201832. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figuur 5 : Kwantificering van cytotoxiciteit. Cytotoxiciteit gekwantificeerd met behulp van de cytokinese-blok proliferatie-index (zwarte cirkels) en genotoxiciteit gekwantificeerd met behulp van het percentage mn (heldere staven) na een blootstelling van 3 uur en 24 h herstel voor (a) colchicine, (B) mitomycine C en ( C) mannitol. Statistisch significante stijgingen van de MN-frequentie in vergelijking met besturingselementen worden aangegeven door sterren (Chi-kwadraat test; *p < 0,05, * *p < 0,01, * * *p < 0,001). Alle hoeveelheden zijn het gemiddelde van twee replicaten bij elk dosis punt. Dit cijfer is gewijzigd van Rodrigues 201832. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Tabel 1: De parameters die nodig zijn voor het berekenen van de cytotoxiciteit (het aantal mono-, bi-en polynucleated cellen) en genotoxiciteit (het aantal en percentage van gemicronucleeerde cellen met een binucleated) voor colchicine. Alle berekende hoeveelheden zijn het gemiddelde van twee replicaten bij elk dosis punt.

Tabel 2: Deparameters die nodig zijn voor de berekening van de cytotoxiciteit (het aantal mono-, bi-en polynucleated cellen) en genotoxiciteit (het aantal en percentage van gemicronucleeerde cellen met een binocaal) voor mitomycine C. Alle berekende hoeveelheden zijn het gemiddelde van twee replicaten bij elk dosis punt.

Tabel 3: De parameters die nodig zijn voor de berekening van de cytotoxiciteit (het aantal mono-, bi-en polynucleated cellen) en genotoxiciteit (het aantal en percentage van gemicronucleeerde cellen in de groep) voor mannitol. Alle berekende hoeveelheden zijn het gemiddelde van twee replicaten bij elk dosis punt.
Supplement 1: volledig protocol. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Supplement 2: masker lijst. Klik hier om dit bestand te downloaden.