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主页细胞测定细胞迁移与侵袭实验

细胞迁移与侵袭实验

章节概述

转移是肿瘤细胞及其微环境中多种变化的累积结果,使细胞能够迁移并侵袭健康的宿主组织。 当增殖的肿瘤细胞试图逃离原发肿瘤部位时,必须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细胞外基质(ECM)蛋白成分来侵袭局部组织,并最终穿过基底膜²。一旦进入循环系统,这些细胞就可以在继发部位形成转移性菌落。

肿瘤转移是一个多步骤过程,涉及癌细胞的粘附、细胞迁移以及向邻近组织和血管的侵袭。

图1。肿瘤转移是一个多步骤过程,涉及癌细胞的粘附、迁移以及向邻近组织和血管系统的侵袭。

博伊登室实验

目前最被广泛接受的细胞迁移技术是博伊登室实验³。经典的Transwell迁移实验系统采用一个中空的塑料室,一端用多孔膜密封。该室悬浮于一个较大的孔上方,该孔中可能含有培养基和/或趋化因子。将细胞置于室中,使其通过孔隙迁移至膜的另一侧。随后对迁移的细胞进行染色并计数。

博伊登腔室测定法

图2。博伊登室(Boyden Chamber)检测方案。将细胞置于已接种在半透膜细胞培养插片上的细胞单层或细胞外基质(ECM)蛋白混合物中,并在膜下方添加趋化因子,使细胞通过该结构迁移。随后,可通过使用Calcein-AM或CyQUANT GR染料等DNA染料对细胞进行染色,从而对迁移的细胞进行定量。

细胞迁移与侵袭试剂盒

Millipore 的 QCM™ 细胞迁移与侵袭检测试剂盒提供了一种快速高效的系统,用于定量测定影响细胞迁移、粘附和侵袭的各种因素,包括药理学试剂的筛选,以及对负责细胞迁移的整合素、趋化因子或其他粘附受体的评估。十多年来,该试剂盒一直为研究人员提供一致的实验结果,并已被收录于 4000 多篇学术论文中。

细胞迁移检测:可便捷、灵敏地定量测定体外细胞向化学浓度梯度(趋化作用)或细胞外基质(ECM)蛋白梯度(触化作用)的迁移情况。

细胞侵袭检测:可便捷且灵敏地定量测定体外细胞穿过基底膜细胞外基质蛋白或内皮细胞等细胞层的侵袭能力。

如何为您的细胞选择合适的孔径:

  • 3 μm 孔径适用于白细胞或淋巴细胞的迁移。
  • 5 µm 孔径适用于部分成纤维细胞或癌细胞,如 NIH-3T3 和 MDA-MAB 231 细胞。也适用于单核细胞和巨噬细胞。
  • 8 μm 孔径适用于大多数细胞类型。该孔径可支持大多数上皮细胞和成纤维细胞实现最佳迁移。注意:8 μm 孔径不适用于淋巴细胞迁移实验。

细胞迁移实验

 细胞侵袭实验

微流控迁移装置

Millicell® µ-Migration 检测试剂盒克服了传统多孔板迁移实验的局限性。µ-Migration 载玻片的创新设计可形成稳定的扩散浓度梯度,该梯度始终呈线性,且可持续超过 48 小时。µ-Migration 载玻片采用光学性能媲美玻璃的塑料制成,专为视频显微镜实验而设计。 可在特定时间间隔内采集观察区域的图像,从而实现对细胞迁移的实时监测和定量测量。

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迁移倾向的影响。结果显示,大多数细胞朝向10% FCS梯度(黑色)方向进行定向迁移。

体外划痕实验

划痕实验是研究细胞迁移的一种常用方法⁴。然而,该技术的规模化应用一直面临挑战,这使得对介导伤口修复的分子事件进行生化分析变得困难。Cell Comb™ 划痕实验正是为满足这一需求而设计,它能够以高通量的方式生成多个划痕伤口。

请阅读我们在《自然》杂志上发表的应用说明

体外划痕试验
采用CellComb划痕实验,在NIH3T3细胞单层上以单向(左)或双向(右)模式进行划痕/损伤处理。

图4。采用CellComb划痕实验,在NIH3T3细胞单层上以单向(左)或双向(右)模式制造划痕/创口。随着时间推移,迁移的细胞将填补划痕区域,并通过简单的细胞计数进行定量分析。此外,利用划痕迁移实验,还可以对迁移中的细胞进行活细胞成像。

细胞外基质(ECM)蛋白

细胞外基质(ECM)蛋白在细胞内合成,随后分泌到周围的细胞培养基中,从而积极调控多种细胞功能,包括细胞粘附、分化、增殖、迁移、侵袭和存活。在体外培养中,ECM的主要作用是促进细胞粘附,同时维持细胞活力并最大限度地提高细胞增殖能力,以满足下游基于细胞的应用需求。

参考文献

1.
Friedl P, Alexander S. 2011. Cancer Invasion and the Microenvironment: Plasticity and Reciprocity. Cell. 147(5):992-1009. https://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. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a005058
3.
Chen H. Boyden Chamber Assay.015-022. https://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. https://doi.org/10.1038/nprot.2007.30