噬菌體MOI值及其意義

 

MOI 是multiplicity of infection的縮寫，中文譯為感染複數。傳統的MOI概念起源於噬菌體感染細菌的研究。其含義是感染時噬菌體與細菌的數量比值，也就是平均每個細菌感染噬菌體的數量。噬菌體的數量單位為pfu。一般認為MOI是一個比值，沒有單位，其實其隱含的單位是pfu number/cell。後來MOI被普遍用於病毒感染細胞的研究中，含義是感染時病毒與細胞數量的比值。

 

然而，由於病毒的數量單位有不同的表示方式，從而使MOI產生了不同的含義。能產生細胞裂解效應的病毒例如腺病毒、單純皰疹病毒等習慣上仍用pfu 表示病毒數量，因此其MOI的含義與傳統的概念相同。而對於某些病毒如AAV病毒，無法用pfu表示病毒的數量，而是采用TU、IU、病毒顆粒（viral particles, v.p）或基因組數量（vector genome,v.g.）來表示病毒數量，因此其MOI就有了不同含義。采用TU或IU，MOI的含義便是TU number/cell 或IU number/cell。采用v.p.，MOI的含義便是v.p. number/cell 。采用v.g，MOI的含義便是v.g. number/cell。

 

可以將上述不同的MOI 表示方式分為2種：

 

1） 以活性單位表示病毒數量，如pfu, TU, IU。這時MOI的含義是指平均每個細胞感染病毒的活性單位數。

 

2） 以病毒顆粒或基因組數表示病毒數量，如v.p. 或v.g. 。這時MOI的含義是指平均每個細胞感染病毒的病毒顆粒或基因組數。值得一提的是，上述2種不同的MOI 表示方式在含義和數值上都有所不同。前一種是傳統意義上的MOI，後一種MOI表示方式的含義更為簡化和直觀，也逐步被一些研究者采用。傳統意義上的MOI的測定，其原理是基於病毒感染細胞是一種隨機事件，遵循Poisson分布規律，可計算出感染一定比例的培養細胞所需的感染複數（MOI）。其公式為：P(k) = 1- P(0) ,P(0) = e-m 或m = -InP（0）。 其中：P(k) 為被感染細胞的百分率,p(0)為未被感染細胞的百分率,m為MOI值。例如，如果要感染培養皿中99%的培養細胞，則：P(0) = 1% = 0.01 m = -In(0.01)= 4.6 pfu/cell。

 

由此可以看出，由於病毒特性和研究者習慣的不同，MOI的單位由原來約定俗成的 pfu number/cell變成多種表示單位。