細(xì)胞行為大賞之細(xì)胞遷移和細(xì)胞侵襲

細(xì)胞遷移是指細(xì)胞受到外來信號(hào)的刺激后，由一個(gè)地方遷移到另一個(gè)地方的特性。而細(xì)胞侵襲則是指細(xì)胞通過細(xì)胞外基質(zhì)或者基底膜基質(zhì)從一個(gè)區(qū)域遷移到另一個(gè)區(qū)域的能力。經(jīng)常有人會(huì)分不清這兩者的區(qū)別，但是實(shí)際上二者有聯(lián)系也有區(qū)別。細(xì)胞遷移是在沒有阻力的情況下的細(xì)胞移動(dòng)，但細(xì)胞侵襲是指細(xì)胞需要先裂解掉“阻力"（如細(xì)胞外基質(zhì)，extracellular matrix，ECM）后才實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的能力，所以本質(zhì)上，細(xì)胞侵襲是一種特殊的細(xì)胞遷移，侵襲細(xì)胞通常具有遷移能力，但并不是所有遷移細(xì)胞都具有侵襲性。

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。因此通過對(duì)細(xì)胞遷移（包括細(xì)胞侵襲）的研究，對(duì)阻止癌癥轉(zhuǎn)移、異體植皮等醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面具有一定意義。

細(xì)胞遷移分析通常在細(xì)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(xì)胞接種在上室中。細(xì)胞放置在其中一個(gè)室內(nèi)，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(nèi)。受趨化劑影響，細(xì)胞會(huì)穿過膜上的微孔從上室移動(dòng)到下室。之后，通過固定、染色和觀察，穿過膜的細(xì)胞數(shù)就可以在顯微鏡下進(jìn)行檢測(cè)。這種分析方法的優(yōu)點(diǎn)是可用于分析貼壁或不貼壁細(xì)胞，并可檢測(cè)趨化梯度下的遷移。缺點(diǎn)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(tǒng)上大多只用于終點(diǎn)法，不適用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遷移。需要注意的是，我們必須選擇比細(xì)胞直徑略小的濾膜孔徑。如果細(xì)胞在梯度的刺激下，它們會(huì)拼命擠過去。一般來說，3um的孔徑適合白細(xì)胞或淋巴細(xì)胞遷移。5um的孔徑適合成纖維細(xì)胞或癌細(xì)胞，也適合單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。而8um的孔徑適合大多數(shù)細(xì)胞，這一孔徑支持大多數(shù)上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的最佳遷移，但不適合淋巴細(xì)胞。

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而在細(xì)胞侵襲中，細(xì)胞需要破壞或調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）。在Boyden分析中加入一層ECM蛋白，即可將細(xì)胞遷移分析轉(zhuǎn)換成侵襲分析，Cell BioLabs可提供包被不同ECM單組分及全組分ECM的細(xì)胞侵襲檢測(cè)試劑盒。

間隙封閉分析：

讓細(xì)胞在孔的底部圍繞一個(gè)阻止細(xì)胞生長(zhǎng)的區(qū)域（如在孔底部中央放置阻塞物）生長(zhǎng)。試驗(yàn)在移除阻塞物后開始，可觀察單層細(xì)胞遷移到原先的空白區(qū)域中。優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)細(xì)胞遷移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免與創(chuàng)傷相關(guān)的因子可能造成的復(fù)雜性。另外，可在細(xì)胞層上加一層基質(zhì)，進(jìn)行3維細(xì)胞遷移的分析。這種方法操作簡(jiǎn)單且重復(fù)性好，以簡(jiǎn)單方便的形式精準(zhǔn)地監(jiān)則細(xì)胞遷移，既可用于終點(diǎn)法，也可用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遷移的分析。缺點(diǎn)是這種方法不能分析不貼壁細(xì)胞及趨化梯度下的細(xì)胞遷移。