Analyse du cycle cellulaire dans les cellules HeLa

Cette note d'application montre comment Cytely classe les phases du cycle cellulaire à partir de caractéristiques morphologiques issues d'un marquage nucléaire standard dans des cellules HeLa adhérentes. L'approche associe une segmentation automatisée à un fenêtrage interactif pour isoler une population mitotique pure tout en préservant le contexte spatial.

Principales fonctionnalités présentées dans cette note :

  • Visualiser l'hétérogénéité morphologique d'une population cellulaire
  • Identifier les phases du cycle cellulaire (G0/G1, S/G2, M) à partir de la morphologie nucléaire
  • Fenêtrage séquentiel pour isoler et quantifier les cellules mitotiques avec une grande pureté
  • Analyse complexe du cycle cellulaire sans colorants spécialisés ; compatible avec l'analyse rétrospective

Méthode expérimentale

Les cellules HeLa ont été cultivées et marquées avec un colorant nucléaire standard. L'imagerie a été réalisée sur des cellules adhérentes afin de préserver leur morphologie. Cytely a traité les images par détection automatisée des objets (noyaux) et mesure des paramètres morphologiques (par exemple surface, circularité, axes majeur/mineur, intensité).

Flux de travail expérimental et d'analyse complet
Figure 1 : flux de travail expérimental et d'analyse complet. Le processus commence par la culture cellulaire et le marquage fluorescent, suivis de l'acquisition des images. Cytely effectue ensuite la segmentation automatisée et l'extraction des caractéristiques, ce qui permet le fenêtrage et l'analyse interactifs jusqu'à la quantification finale des populations.

Analyse des données dans Cytely

  1. Import : les images ont été ajoutées via l'interface web de Cytely.
  2. Segmentation : détection automatisée des noyaux et mesure de la morphologie et des intensités.
  3. Nuages de points séquentiels : des indicateurs dérivés de la taille et de l'intensité ont permis de séparer les populations G0/G1, S/G2 et mitotiques.
  4. Isolement des cellules mitotiques : une dernière fenêtre sur Major vs. Minor Axis Length a isolé les cellules allongées en division.
Interface d'analyse interactive de Cytely
Figure 2 : interface d'analyse interactive de Cytely. Le flux de travail utilise une séquence de nuages de points pour l'analyse. Un premier graphique (à gauche) isole les cellules isolées saines. Un deuxième graphique, Mean DAPI Intensity en fonction de Area (au centre), sépare les cellules en interphase d'une population mitotique candidate. Un dernier graphique, Major vs. Minor Axis Length (à droite), affine la sélection pour isoler les cellules allongées en division, les images recadrées correspondantes étant affichées en dessous pour une vérification visuelle immédiate.

Résultats

Trois grandes populations ont été classées selon leur morphologie, avec un contexte spatial préservé. Des recadrages représentatifs des cellules fenêtrées confirment le phénotype par inspection visuelle. Quantification sur l'ensemble du jeu de données :

  • G0/G1 : 65 %
  • S/G2 : 23 %
  • Mitose : 3 %
  • Autres : 9 %
Isolement de la population pure de cellules mitotiques
Figure : isolement de la population pure de cellules mitotiques. Le nuage de points montre la dernière fenêtre appliquée aux cellules selon Major vs. Minor Axis Length. Les images recadrées ci-dessous ne montrent que les cellules sélectionnées et confirment leur morphologie nucléaire allongée, caractéristique de la métaphase et de l'anaphase. (A) Cellules mitotiques présentant des chromosomes condensés et une morphologie nucléaire allongée. (B) Cellules en phase G0/G1, aux noyaux petits et à l'intensité DAPI plus faible. (C) Cellules en phase S/G2, aux noyaux plus grands et à l'intensité DAPI plus élevée.

Conclusions

Cytely fait de l'analyse du cycle cellulaire un flux de travail rapide et intuitif. La segmentation automatisée associée au fenêtrage multiparamétrique permet une quantification précise des phases du cycle cellulaire à partir d'un marquage nucléaire standard. Le flux de travail préserve le contexte spatial et offre une confirmation visuelle immédiate, pour des résultats reproductibles et prêts pour la publication.

  • Supprime les protocoles complexes à plusieurs colorants
  • Permet l'analyse rétrospective de jeux de données existants
  • Préserve le contexte spatial que la cytométrie en flux perd
  • Validation visuelle immédiate des populations fenêtrées