刚地弓形虫钙动力学计算运动追踪

刚地弓形虫 (Toxoplasma gondii) 是弓形虫病的致病源，也是世界上最常见的寄生虫之一。为了成功完成裂解周期，刚地弓形虫必须穿越生物屏障以侵入宿主细胞，因此运动能力对其毒力至关重要。钙信号传导由胞质钙 (Ca2+) 浓度波动控制，普遍存在于生命体中，并调节许多细胞过程，包括刺激刚地弓形虫毒力因子（如运动能力）。因此，称为钙振荡的胞质钙增加，作为一种手段来联系和量化导致刚地弓形虫运动和侵入的细胞内信号传导过程。在此，我们描述了在添加药理学药物和/或细胞外钙前后，提取、量化和建模刚地弓形虫运动模式的工作。我们展示了一个计算流程，包括一个使用光流和密集轨迹特征的稳健追踪系统，以提取刚地弓形虫的运动模式。利用该流程，我们能够追踪细胞外寄生虫中刚地弓形虫运动对胞质 Ca2+ 通量变化的响应。这使我们能够研究通过细胞内 Ca2+ 库释放和/或细胞外 Ca2+ 进入介导的 Ca2+ 信号传导如何与运动模式相关联，这是开发对抗刚地弓形虫毒力措施的关键第一步。