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细胞迁移和侵袭测定

博伊登室测定
细胞迁移测定
细胞侵袭测定
微流体迁移装置
体外划痕测定
ECM蛋白质
参考文献

转移是肿瘤细胞及其微环境中多种变化的累积结果,使细胞迁移和侵入健康的宿主组织。随着增殖的肿瘤细胞试图逃离原发肿瘤位点,一定会发生局部细胞粘附和对周围组织的侵袭1。在穿透血管内皮并进入血流之前,癌细胞必须通过降解ECM蛋白质组分并最终穿过基底膜来侵入局部组织2。一旦进入循环,这些细胞可在继发位置形成转移集落。

肿瘤转移是一个多步骤过程,涉及癌细胞粘附、迁移、侵入邻近组织及脉管系统

图 1.肿瘤转移是一个多步骤过程,涉及癌细胞粘附、迁移、侵入邻近组织及脉管系统。

博伊登室测定

最广泛接受的细胞迁移技术是博伊登室测定3。传统的Transwell迁移测定系统使用中空塑料小室,一端用多孔膜密封。小室悬挂在较大的板孔内,板孔内可含有培养基和/或化学引诱剂。细胞置于小室内,可以通过孔迁移至膜的另一侧。然后将迁移细胞染色并计数。

博伊登室测定实验方案

图 2.博伊登室测定实验方案。让细胞穿过已经接种到半透膜细胞培养小室上的细胞单层或ECM蛋白质混合物,半透膜下添加有化学引诱剂。然后用DNA染料(如Calcein-AM或CyQUANT GR染料)对迁移的细胞染色和定量

细胞迁移及侵袭试剂盒

Millipore的QCM™ 细胞迁移及侵袭测定试剂盒为定量测定细胞迁移、粘附和侵袭的各种因素提供了快速有效的系统,包括药理学试剂的筛选,以及整合蛋白、化学引诱剂或其他负责细胞迁移的粘附受体的评估。这种试剂盒十多年来为研究人员提供了一致的结果,并已在超过4000种出版物中发表。

细胞迁移测定:能够方便灵敏地定量体外细胞向化学浓度梯度(趋化性)或ECM蛋白梯度(趋触性)的迁移的个数。

细胞侵袭测定:能够方便、灵敏地定量体外细胞侵袭透过基底膜ECM蛋白或一层细胞(如内皮细胞)的个数。

如何为细胞选择合适的孔径:

  • 3μm孔径适合白细胞或淋巴细胞迁移。
  • 5μm孔径适合成纤维细胞或癌细胞(如NIH-3T3和MDA-MAB 231细胞)的亚群, 也适合单核细胞和巨噬细胞。
  • 8μm孔径适合大多数细胞类型。该孔径支持大多数上皮细胞和成纤维细胞的优化迁移。注 - 8μm孔径不适合淋巴细胞迁移实验。

细胞迁移测定

细胞侵袭测定

微流体迁移装置

Millicell® µ-Migration测定试剂盒突破了传统多孔迁移测定的局限性。μ-Migration Slide的创新设计促进了稳定的扩散所产生的浓度梯度,该梯度始终是线性的,持续时间超过48小时。μ-Migration Slide由具有与玻璃相似的高光学质量的塑料制成,专为视频显微镜测定而设计。观察区域的图像以特定的时间间隔获取,允许实时监测和定量细胞迁移数量。

HT1080细胞的活细胞迁移

图 3.HT1080细胞的活细胞迁移。血清浓度(0%或10%)对HT1080细胞在胶原蛋白包被表面的迁移倾向的影响。 结果显示,大多数细胞已经朝着10%FCS梯度定向迁移(黑色)。

体外划痕测定

划痕测定是研究细胞迁移的常用方法4。但已经证明难以扩大这种技术的规模,因此难以对干预伤口修复的分子事件进行生化分析。Cell Comb™划痕测定满足了对能够以较高通量产生多个划痕伤口的简单工具的需求。

体外划痕测定
使用CellComb划痕测定,NIH3T3单层细胞以单向(左)或双向(右)图案划伤/受伤。

图 4.使用CellComb划痕测定,NIH3T3单层细胞以单向(左)或双向(右)图案划伤/受伤。随着时间的推移,迁移细胞将填充划痕部分,然后用简单的细胞计数法进行量化。使用划痕迁移测定也可以对迁移细胞进行活细胞成像。

ECM蛋白质

细胞外基质(ECM)蛋白质在细胞内产生,随后分泌到周围的细胞培养基中,主动调节多种细胞功能,包括细胞粘附、分化、增殖、迁移、侵袭和存活。ECM在体外培养中的主要用途是促进细胞粘附,同时维持细胞活力并使细胞增殖最大化,以备下游细胞应用使用。

  • 胶原蛋白
  • 层粘连蛋白
  • 纤连蛋白
  • 玻连蛋白
  • 弹性蛋白
  • 基底膜提取物

参考文献

1.
Friedl P, Alexander S. 2011. Cancer Invasion and the Microenvironment: Plasticity and Reciprocity. Cell. 147(5):992-1009. http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2011.11.016
2.
Lu P, Takai K, Weaver VM, Werb Z. 2011. Extracellular Matrix Degradation and Remodeling in Development and Disease. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 3(12):a005058-a005058. http://dx.doi.org/10.1101/cshperspect.a005058
3.
Chen H. Boyden Chamber Assay.015-022. http://dx.doi.org/10.1385/1-59259-860-9:015
4.
Liang C, Park AY, Guan J. 2007. In vitro scratch assay: a convenient and inexpensive method for analysis of cell migration in vitro. Nat Protoc. 2(2):329-333. http://dx.doi.org/10.1038/nprot.2007.30