細胞遷移是正常細胞的基本功能之一,是機體正常生長發(fā)育的生理過程,也是活細胞普遍存在的一種運動形式。胚胎發(fā)育、血管生成、傷口愈合、免疫反應、炎癥反應、動脈粥樣硬化、癌癥轉移等過程中都涉及細胞遷移。因此通過對細胞遷移(包括細胞侵襲)的研究,對阻止癌癥轉移、異體植皮等醫(yī)學應用方面具有一定意義。
細胞遷移分析通常在細胞培養(yǎng)物中開展,目前流行的方法主要有:Boyden小室(跨膜法)、間隙封閉分析(gap-closure assay)等。
Boyden小室法:
Boyden小室由上、下兩室組成,中間以微孔濾膜隔開。將趨化劑加入下室中,形成梯度,而細胞接種在上室中。細胞放置在其中一個室內,或接種在膜的一面,將要研究的趨化試劑或抑制劑放置于另一室內。受趨化劑影響,細胞會穿過膜上的微孔從上室移動到下室。之后,通過固定、染色和觀察,穿過膜的細胞數就可以在顯微鏡下進行檢測。這種分析方法的優(yōu)點是可用于分析貼壁或不貼壁細胞,并可檢測趨化梯度下的遷移。缺點是趨化試劑的濃度梯度不可知且是變化的,所以這種分析傳統上大多只用于終點法,不適用于實時動態(tài)遷移。需要注意的是,我們必須選擇比細胞直徑略小的濾膜孔徑。如果細胞在梯度的刺激下,它們會拼命擠過去。一般來說,3um的孔徑適合白細胞或淋巴細胞遷移。5um的孔徑適合成纖維細胞或癌細胞,也適合單核細胞和巨噬細胞。而8um的孔徑適合大多數細胞,這一孔徑支持大多數上皮細胞和成纖維細胞的蕞佳遷移,但不適合淋巴細胞。
細胞遷移類型分為三類:趨化性、趨觸性,以及細胞轉移。其特點分別如下:
1、趨化性:細胞向周圍環(huán)境中的趨化因子遷移
2、趨觸性:細胞沿細胞外基質的梯度方向遷移
3、細胞轉移:細胞通過血管內皮向趨化因子的遷移
在細胞侵襲中,細胞需要破壞或調節(jié)細胞外基質(ECM)。在Boyden分析中加入一層ECM蛋白,即可將細胞遷移分析轉換成侵襲分析,遠慕可提供包被不同ECM單組分及全組分ECM的細胞侵襲檢測試劑盒。
間隙封閉分析:
讓細胞在孔的底部圍繞一個阻止細胞生長的區(qū)域(如在孔底部中央放置阻塞物)生長。試驗在移除阻塞物后開始,可觀察單層細胞遷移到原先的空白區(qū)域中。優(yōu)點是可以對細胞遷移進行實時監(jiān)測,避免與創(chuàng)傷相關的因子可能造成的復雜性。另外,可在細胞層上加一層基質,進行3維細胞遷移的分析。這種方法操作簡單且重復性好,以簡單方便的形式精準地監(jiān)則細胞遷移,既可用于終點法,也可用于實時動態(tài)遷移的分析。缺點是這種方法不能分析不貼壁細胞及趨化梯度下的細胞遷移。