エリプトーシスのコンピューター化された形態計測分析

赤血球症は、核形成細胞のアポトーシスによく似た赤血球の自殺破壊プロセスであり、ストレスを受けた赤血球が細胞シリケージ、小胞体、膜ホスファチジルセリンの外部化を受けます。現在、エリプトーシスを検出するための多くの方法があり、形態化学的および生化学的に両方の方法があります。この研究の目的は、赤血球を瞬時に検出し、その特徴的な形態学的特性を定量化するためのシンプルだが敏感で自動化されたコンピューター化されたアプローチを設計することを目的としています。17人の健康なボランティアからの赤血球は、塩化ナトリウムを使用した正常なリンガーおよび高浸透圧ストレスにさらされ、その後、光学帯から形態計測比較が行われました。提案された方法は、構造マーカーの変動に基づいて、正常および赤血球の赤血球を有意に検出および区別することがわかった。各マーカーの受信機動作特性曲線分析は、曲線値の下で高い感度、特異性、面積を持つ有意な識別精度を示しました。ソフトウェアベースの手法は、マラリアのRBCで検証されました。このモデルは、リアルタイムでエリプトーシスの形態計測的に定量化され、最小限の手動介入により、さまざまなストレッサーや病気によって引き起こされる赤血球症を探索するための新しい窓を提供し、血液学、血液銀行、医学研究の研究所で幅広い応用を見つけることができます。

Eryptosis is the suicidal destruction-process of erythrocytes, much like apoptosis of nucleated cells, in the course of which the stressed red cell undergoes cell-shrinkage, vesiculation and externalization of membrane phosphatidylserine. Currently, there exist numerous methods to detect eryptosis, both morphometrically and biochemically. This study aimed to design a simple but sensitive, automated computerized approach to instantaneously detect eryptotic red cells and quantify their hallmark morphological characteristics. Red cells from 17 healthy volunteers were exposed to normal Ringer and hyperosmotic stress with sodium chloride, following which morphometric comparisons were conducted from their photomicrographs. The proposed method was found to significantly detect and differentiate normal and eryptotic red cells, based on variations in their structural markers. The receiver operating characteristic curve analysis for each of the markers showed a significant discriminatory accuracy with high sensitivity, specificity and area under the curve values. The software-based technique was then validated with RBCs in malaria. This model, quantifies eryptosis morphometrically in real-time, with minimal manual intervention, providing a new window to explore eryptosis triggered by different stressors and diseases and can find wide application in laboratories of hematology, blood banks and medical research.