細(xì)胞遷移和侵襲Cell migration and invasion

細(xì)胞遷移 (cell migration) 也稱為細(xì)胞爬行、細(xì)胞移動(dòng)或細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，是指細(xì)胞在接收到遷移信號(hào)或感受到某些物質(zhì)的梯度后而產(chǎn)生的移動(dòng)。細(xì)胞遷移為細(xì)胞頭部偽足的延伸、新的黏附建立、細(xì)胞體尾部收縮在時(shí)空上的交替過程。細(xì)胞遷移是正常細(xì)胞的基本功能之一，是機(jī)體正常生長(zhǎng)發(fā)育的生理過程，也是活細(xì)胞普遍存在的一種運(yùn)動(dòng)形式。胚胎發(fā)育、血管生成、傷口愈合、免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥轉(zhuǎn)移等過程中都涉及細(xì)胞遷移。

細(xì)胞侵襲（cell invasion）是指細(xì)胞通過細(xì)胞外基質(zhì)從一個(gè)區(qū)域遷移到另一個(gè)區(qū)域的能力。細(xì)胞侵襲是正常細(xì)胞和癌細(xì)胞應(yīng)對(duì)化學(xué)和機(jī)械刺激的反應(yīng)。在遷移到新區(qū)域之前，細(xì)胞外基質(zhì)被細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶降解。細(xì)胞侵襲常發(fā)生于傷口修復(fù)、血管形成和炎癥反應(yīng)以及組織的異常浸潤(rùn)、腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移等過程中。

技術(shù)原理

檢測(cè)細(xì)胞遷移能力和侵襲能力常用的實(shí)驗(yàn)手段是Transwell實(shí)驗(yàn)。Transwell顧名思義是“穿孔實(shí)驗(yàn)”，即將小室放入孔板中（常見的是24孔板），小室中含有密密麻麻的小孔，將細(xì)胞懸液加到小室中，小室放在加入完全培養(yǎng)基的24孔板內(nèi)，細(xì)胞可通過形變穿過小室中的孔而跑到營(yíng)養(yǎng)更豐富的小室外部并貼在外側(cè)。通過對(duì)小室外部的細(xì)胞進(jìn)行染色計(jì)數(shù)，就可以判斷細(xì)胞的遷移與侵襲能力的強(qiáng)弱。Transwell的基本原理是將小室放入培養(yǎng)板中，小室內(nèi)稱為上室，培養(yǎng)板內(nèi)稱為下室，上下層培養(yǎng)液以聚碳酸酯膜相隔，上室內(nèi)添加上層培養(yǎng)液，下室內(nèi)添加下層培養(yǎng)液。將細(xì)胞種在上室內(nèi)，由于膜有通透性，下層培養(yǎng)液中的成分可以影響到上室內(nèi)的細(xì)胞，從而可以研究下層培養(yǎng)液中的成分對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)等的影響。

腫瘤遷移實(shí)驗(yàn)：研究腫瘤細(xì)胞的遷移能力或特定情況下腫瘤細(xì)胞的遷移能力。常用8.0、12.0μm膜，上室種腫瘤細(xì)胞，下室加入FBS或某些特定的趨化因子，腫瘤細(xì)胞會(huì)向營(yíng)養(yǎng)成分高的下室遷移，計(jì)數(shù)進(jìn)入下室的細(xì)胞量可反映腫瘤細(xì)胞的遷移能力。

腫瘤侵襲實(shí)驗(yàn)：研究腫瘤細(xì)胞的侵襲能力或特定情況下腫瘤細(xì)胞的侵襲能力。與腫瘤細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)不同的是，需在聚碳酸酯膜上側(cè)鋪一層基質(zhì)膠，用以模仿細(xì)胞外基質(zhì)，上室種腫瘤細(xì)胞，若細(xì)胞要進(jìn)入下室，必須先分泌基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）將基質(zhì)膠分解，才能通過聚碳酸酯膜下室，計(jì)數(shù)進(jìn)入下室的細(xì)胞量可反映腫瘤細(xì)胞的侵襲能力。

結(jié)果示例

A.人皮膚癌細(xì)胞A20578細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果示例

B.人皮膚癌細(xì)胞A20578細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果示例