炎症因子和粘附分子调控白细胞跨膜迁移的数字图像处理及分析

题名	炎症因子和粘附分子调控白细胞跨膜迁移的数字图像处理及分析
作者	刘晓锋
学位类别	硕士
答辩日期	2015
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	章燕
其他题名	Digitalized Image Processing And Analysis of Leukocyte Transendothelial Migration Regulated by Inflammatory Cytokines And Adhesive Molecules
学位专业	一般力学与力学基础
中文摘要	炎症反应是人体对抗细菌感染、细胞损伤、外来刺激物等不利因素的防御机制。炎症反应发生时，机体通过血管内皮细胞与白细胞的相互作用介导白细胞在炎症部位的募集，最终白细胞跨膜迁移到达炎症部位发挥作用。白细胞募集过程中涉及到多种炎症因子和粘附分子，通过调控内皮细胞内细胞骨架的动态重组控制白细胞和内皮细胞的形态和运动，从而实现白细胞募集的生理功能。同时，白细胞募集过程中内皮细胞内出现了明显的钙振荡信号。钙离子作为第二信使和重要的胞内信号，调控细胞的功能。目前对于白细胞募集过程的分子基础已有了较多的研究，但炎症因子和粘附分子对内皮细胞和白细胞相互作用过程中细胞的形态变化和运动功能调控作用的定量化研究还比较少。本文通过数字图像处理方法，对白细胞跨膜迁移实验中人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的图像数据进行处理，提取了描述HUVEC细胞形态变化的四个参数，包括细胞图像骨架分支数量、圆度、细胞主干长度和主干偏转角度，同时利用图像处理的结果提取细胞形心位置变化、总路程和总位移。借助商业化软件ImageJ的Manual Tracking 模块还对白细胞的运动轨迹进行追踪，获取了其总位移、总路程、方向因子（DI）和平均速度等运动参数。此外，本文还建立了奇异谱分析的方法对HUVEC细胞中的钙振荡信号进行分解，通过提取钙振荡信号主成分分量的能量比例和周期，比较了不同炎症因子和粘附分子调控下HUVEC胞内钙信号的第一个具有周期性的主成分分量的能量比例和周期，以推测粘附分子在介导白细胞跨膜迁移中的作用。通过所建立的量化分析方法，本文可从图像处理的角度定量观察细胞的形态变化，也能通过细胞的钙振荡信号的周期主成分分量获取细胞的功能信息。根据已有数据的处理结果，本文发现：1）经过内毒素LPS刺激4小时的白细胞比刺激12小时跨膜迁移的能力更强，且跨内皮迁移的位置将就近选择。2）粘附分子CD18在HUVEC钙信号振荡中起着重要作用。
索取号	31234
语种	中文
内容类型	学位论文
源URL	[http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/55060]
专题	力学研究所_国家微重力实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	刘晓锋. 炎症因子和粘附分子调控白细胞跨膜迁移的数字图像处理及分析[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2015.