噬菌体MOI值及其意义

 

MOI 是multiplicity of infection的缩写，中文译为感染复数。传统的MOI概念起源于噬菌体感染细菌的研究。其含义是感染时噬菌体与细菌的数量比值，也就是平均每个细菌感染噬菌体的数量。噬菌体的数量单位为pfu。一般认为MOI是一个比值，没有单位，其实其隐含的单位是pfu number/cell。后来MOI被普遍用于病毒感染细胞的研究中，含义是感染时病毒与细胞数量的比值。

 

然而，由于病毒的数量单位有不同的表示方式，从而使MOI产生了不同的含义。能产生细胞裂解效应的病毒例如腺病毒、单纯疱疹病毒等习惯上仍用pfu 表示病毒数量，因此其MOI的含义与传统的概念相同。而对于某些病毒如AAV病毒，无法用pfu表示病毒的数量，而是采用TU、IU、病毒颗粒（viral particles, v.p）或基因组数量（vector genome,v.g.）来表示病毒数量，因此其MOI就有了不同含义。采用TU或IU，MOI的含义便是TU number/cell 或IU number/cell。采用v.p.，MOI的含义便是v.p. number/cell 。采用v.g，MOI的含义便是v.g. number/cell。

 

可以将上述不同的MOI 表示方式分为2种：

 

1） 以活性单位表示病毒数量，如pfu, TU, IU。这时MOI的含义是指平均每个细胞感染病毒的活性单位数。

 

2） 以病毒颗粒或基因组数表示病毒数量，如v.p. 或v.g. 。这时MOI的含义是指平均每个细胞感染病毒的病毒颗粒或基因组数。值得一提的是，上述2种不同的MOI 表示方式在含义和数值上都有所不同。前一种是传统意义上的MOI，后一种MOI表示方式的含义更为简化和直观，也逐步被一些研究者采用。传统意义上的MOI的测定，其原理是基于病毒感染细胞是一种随机事件，遵循Poisson分布规律，可计算出感染一定比例的培养细胞所需的感染复数（MOI）。其公式为：P(k) = 1- P(0) ,P(0) = e-m 或m = -InP（0）。 其中：P(k) 为被感染细胞的百分率,p(0)为未被感染细胞的百分率,m为MOI值。例如，如果要感染培养皿中99%的培养细胞，则：P(0) = 1% = 0.01 m = -In(0.01)= 4.6 pfu/cell。

 

由此可以看出，由于病毒特性和研究者习惯的不同，MOI的单位由原来约定俗成的 pfu number/cell变成多种表示单位。