細胞遷移的研究方法

⑴ 細胞遷移的研究歷史

1675年，顯微技術的先驅人物安東尼·凡·列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek）往英國皇家學會寄出一封信，裡面描寫了細菌的運動。這封信可以說是打開了科學家對細胞遷移研究的第一頁。在往後這300多年時間，人們就一直試圖去理解細胞遷移過程的細節。
而細胞遷移的關鍵物質—細胞骨架則要等到20世紀才被發現。雖然1939年科學家阿爾伯特·山特吉爾吉（A. Szent-Györgyi）就已發現細胞骨架的成分—肌動蛋白和肌球蛋白，但是因為電子顯微鏡製作樣本時需要對樣品進行0到4℃的低溫固定，在這樣的溫度下細胞骨架會被破壞，即所謂的「解聚」。所以當時認為細胞質不過是一「蛋白湯」，各種細胞器懸浮於細胞質液（Cytosol）中。但在60年代後，人們使用戊二醛常溫固定的方法開始逐漸發現細胞骨架。科學家發現，細胞骨架在這個細胞遷移過程起到承載和支撐的作用。在20世紀末21世紀初，科學家對細胞遷移復雜機理的認識有了非常大的進步，對細胞與基質的粘著，非對稱性極化和胞內分層運動都有了進一步的了解。但是整個過程其實仍未被了解透徹，很多中間過程就是連起作用的物質都未明。科學家對其中部分需要進行假設，再進一步通過實驗去證實。

⑵ 細胞遷移的研究技術

為了研究某一蛋白質在細胞遷移中所扮演的角色，一般來說科學家可以將某蛋白的編碼基因進行突變，甚至應用新近的RNAi現象，或者加入該蛋白質的阻斷劑（inhibitor）來抑制某一個蛋白質的表現，並分析此抑制對於細胞遷移的影響，反而得知被抑制的蛋白質與細胞遷移的作用。
新科技對細胞遷移研究起到了極大的推動作用。科學家通過ECIS技術（Electric Cell-substrate Impedance Sensing；電子細胞基質阻抗判斷）可以觀察到細胞在傳統細胞培養甚至是液體環境中的移動行為。根據ECIS技術觀測細胞電學參數的能力，ECIS技術還可以量化測量腫瘤細胞遷移過程中細胞層形態變化。同樣是在腫瘤研究領域，ATIM（Fluorescence- Assisted Transmigration Invasion and Motility Assay，熒光協助轉移侵入和運動分析法） 提供了快速定量細胞侵入（細胞從一個區域進入另一區域）的更好方法，允許檢測大量樣品和不同條件下時間依賴性侵入。更重要的是，這一系統可以方便地通過在多孔膜上增加胞外基質的厚度來監測細胞侵入結構的深度。韓國延世大學的朴宗哲和朴峰珠則發展出一套細胞跟蹤系統。它是由計算機輔助的時間流逝顯示微觀復制系統，其中有影象形成過程軟體，其程序編制含有自動影象分析和自設計CO2微小細胞培育器，它的功能是在一個倒置顯微鏡平台上，對於細胞遷移進行迅速而精確的分析，從而形成對於細胞的培育。目前已知他們運用這一計算機輔助系統計算了外細胞間質（ECMs）覆蓋表面的細胞遷移過程。
斑馬魚是目前在該領域最常用於研究的生物。細胞遷移是脊椎動物胚胎發育的核心過程之一。細胞從原分裂生成的部位移動到目的部位就是細胞的遷移。斑馬魚有著很大的優勢，首先是其胚胎能在母體外發育，速度快，受精24小時後身體的器官已大部分就位。而且斑馬魚繁殖量大，容易對之進行變異。還有其胚胎透明，在高解析度快進攝影技術的幫助下，人們可以很好的觀察到細胞遷移的過程，還可以利用綠色熒光蛋白（GFP）可以觀察到細胞在斑馬魚體內的分布情況。

⑶ 細胞是怎麼遷移的

細胞遷移指的是細胞在接收到遷移信號或感受到某些物質的濃度梯度後而產生的移動。移動過程中細胞不斷重復著向前方伸出突足，然後牽拉胞體的循環過程。細胞骨架和其結合蛋白是這一過程的物質基礎，另外還有多種物質對之進行精密調節。

若以移動方式與型態來比較，細胞遷移是通過胞體形變進行的定向移動，這有別於其他﹔如細胞靠鞭毛與纖毛的運動，或是細胞隨血流而發生的位置變化，而且就移動速度來看，相比起後兩者，細胞遷移要慢得多。舉例而言：成纖維細胞的移動速度為1微米/分，若以精子的平均游動速度56.44微米/秒，即3384微米/分來比較，兩者約差距3000倍以上角膜細胞即使比成纖維細胞快10倍，但是要完成從不來梅到漢堡這93千米的路程仍需要17123年。而且細胞用力甚輕。成纖維細胞胞體收縮的力只有2×10^-7牛頓，而角膜細胞的則是2×10^-8牛頓。

但此細胞遷移「步緩力微」的運動特性，卻是細胞覓食、損傷的痊癒、胚胎發生、免疫、感染和癌症轉移等等生理現象所涉及到的。因此細胞遷移是目前細胞生物學研究的一個主要方向，科學家們試圖通過對細胞遷移的研究，在阻止癌症轉移、植皮等醫學應用方面取得更大成果。也因為細胞遷移獨有的運動特性，成為今生物學熱門研究方向。

Nudel蛋白在細胞遷移過程中通過Cdc42GAP調節Cdc42的活性，從而揭示了一條新的調節Cdc42的信號通路，對於深入了解細胞遷移的調節機制有重要意義。

⑷ 細胞遷移指的是什麼

細胞遷移指的是細胞在接收到遷移信號或感受到某些物質的濃度梯度後而產生的移動。移動過程中細胞不斷重復著向前方伸出突足，然後牽拉胞體的循環過程。細胞骨架和其結合蛋白是這一過程的物質基礎，另外還有多種物質對之進行精密調節。

若以移動方式與型態來比較，細胞遷移是通過胞體形變進行的定向移動，這有別於其他﹔如細胞靠鞭毛與纖毛的運動，或是細胞隨血流而發生的位置變化，而且就移動速度來看，相比起後兩者，細胞遷移要慢得多。舉例而言：成纖維細胞的移動速度為1微米/分，若以精子的平均游動速度56.44微米/秒，即3384微米/分來比較，兩者約差距3000倍以上角膜細胞即使比成纖維細胞快10倍，但是要完成從不來梅到漢堡這93千米的路程仍需要17123年。而且細胞用力甚輕。成纖維細胞胞體收縮的力只有2*10^-7牛頓，而角膜細胞的則是2*10^-8牛頓。

但此細胞遷移「步緩力微」的運動特性，卻是細胞覓食、損傷的痊癒、胚胎發生、免疫、感染和癌症轉移等等生理現象所涉及到的。因此細胞遷移是目前細胞生物學研究的一個主要方向，科學家們試圖通過對細胞遷移的研究，在阻止癌症轉移、植皮等醫學應用方面取得更大成果。也因為細胞遷移獨有的運動特性，成為今生物學熱門研究方向。

Nudel蛋白在細胞遷移過程中通過Cdc42GAP調節Cdc42的活性，從而揭示了一條新的調節Cdc42的信號通路，對於深入了解細胞遷移的調節機制有重要意義。

⑸ 細胞遷移的開關調節

很多時候，遷移的發生是由於細胞感受到了來自外界的信號，例如白細胞感受到細菌釋放的異常蛋白質。隨後，細胞就會打開自身內部的開關，啟動遷移過程。科學家們已經發現了一種名為Cdc42的酶是其中的一個重要開關。當細胞感受信號後，Cdc42就會被鳥嘌呤核苷酸交換因子（GEF）激活，處於「開啟」狀態。被激活的Cdc42分布在細胞運動前緣的區域，引起細胞骨架的極性分布，從而規定了細胞爬行的方向。然而，激活並不是無限的，活性的Cdc42可被GTP酶激活蛋白（GAP）失活，進入「關閉」狀態。GEF和GAP如同兩只手，一手打開開關，一手關閉開關。但是，這兩只手必須協調工作，才能精確地調控細胞遷移。在過去的研究中，科學家們對「打開開關的手」研究甚多，而對「關閉開關的手」如何作用缺乏了解。朱學良研究員的小組發現一種名為Nudel的蛋白質能控制這只「關閉開關的手」，在必要時能將其與開關隔離，從而保證足夠多的開關處於開啟的狀態。
事實上，Nudel通過與GAP結合，阻擋了GAP對Cdc42的作用。但如果Cdc42過量，也能通過與Nudel競爭結合GAP而失活。在實驗中，研究人員發現缺失了Nudel的細胞爬行受到了很大幹擾，在600分鍾的視頻中，正常細胞已經運動了很長距離，而缺失細胞則幾乎在原地一動沒動。這一研究揭示了一條新的調節細胞遷移開關的信號通路，對於深入了解細胞遷移的調節機制有重要意義。該研究也為認識相關疾病的機理提供了一條新線索。

⑹ 劃痕實驗原理

細胞劃痕實驗(Wound Healing)是一種操作簡單，經濟實惠的研究細胞遷移/腫瘤侵襲的體外試驗方法。這種方法的原理是，當細胞長到融合成單層狀態時，在融合的單層細胞上人為製造一個空白區域，稱為「劃痕」，劃痕邊緣的細胞會逐漸進入空白區域使「劃痕」癒合，在一定程度上模擬了體內細胞遷移的過程，是研究細胞遷移的體外實驗中最簡單的方法。

⑺ 有哪位高手能詳細指導一下用transwell板做細胞趨化實驗的具體方法和步驟嗎

1
材料與方法
1.
1
Matrigel：Becton
Dickinson
Compary,
-
20
℃保存；
Tanswell
plate：Costar
,USA
,
#
3422
,聚碳酯膜微孔直徑為8μm；
蘇木素染液，梯度乙醇，二甲苯溶液。
1.
2
趨化因子的制備
取傳代第二天長勢良好的NIH3T3細胞,無血清培養基輕柔漂洗兩次;
加入無血清培養基,37℃,5
%CO2
培養24
h～48h，收集細胞培養上清；4
℃,12
000rpm
離心,10
min
,取上清；0.22
μm
濾膜過濾除菌；分裝,在-
20
℃保存。
1.
3
transwell
培養板准備
所有操作均需無菌操作。-20℃保存的Matrigel
在冰上保2℃～8℃過夜融化。在冰上用預冷的槍頭吸取100μl
Matrigel
加入冰預冷的300μl
無血清培養基中,充分混均。取上述稀釋的Matrigel
25
μl
加入transwell
板上室,覆蓋整個聚碳酯膜,37
℃,30
min
,使Matrigel
聚合成膠。已鋪好Matrigel的transwell
培養板置於37℃可保存2
周。
1.
4
Matrigel
侵襲實驗(Matrigel
Invasion
Assay)刺激後的各組細胞用PBS
漂洗3
次。以常規方法用無血清培養基制備單細胞懸液,5
×105個細胞/
ml
,每組細胞各分為兩部分。胎盤蘭拒染實驗,細胞活力需大於95
%。Transwell
培養板上室加入100μl
細胞懸液(
5
×104
個)
並加入無血清培養基200
ul
。Transwell
培養板下室加入500μl
趨化因子,37℃,5
%CO2
培養24
h。用濕棉簽輕輕擦去Matrigel
凝膠和聚碳酯膜上表面的細胞。小心取出上室,用線拴住,並做好標記,用冰預冷的甲醇固定30
min。蘇木素染色1
min。梯度乙醇脫水(80
%
,95
%
,100
%)
,二甲苯透明。小心將聚碳酯膜自上室基底切取下來,置載玻片上中性樹脂封片。附著於聚碳酯膜下表面的細胞在高倍鏡下(
×400)
隨機取6
個視野[1
]
計數,取平均數。重復實驗兩次。
注意
2.
1
NIH3T3
細胞制備的趨化因子與胎牛血清
趨化因子是能使細胞產生趨化運動的一類細胞因子[2
]
。目前利用NIH3T3
細胞制備趨化因子做細胞體外侵襲實驗的實驗室比較多,時間較長且實驗步驟繁瑣。眾所周知,胎牛血清中有趨化因子,我們在不同濃度TNFα刺激下的HCCC29810
膽囊癌細胞體外侵襲能力的強弱實驗中發現用胎牛血清和用NIH3T3
細胞制備的趨化因子做細胞體外侵襲實驗效果是一樣的,兩組遷移的細胞數很接近。在實驗時間上，用NIH3
T3細胞制備趨化因子做細胞體外侵襲實驗周期為1
周,而用胎牛血清作趨化因子做細胞體外侵襲實驗周期為2
d
,實驗時間節省了很多。因此認為可以用胎牛血清來代替NIH3T3
細胞制備的趨化因子。
2.
2
細胞的准備
所需細胞應處在對數生長期,細胞活力需大於95
%。如果細胞活力小,就會造成細胞穿透能力下降,影響實驗結果。
2.
3
擦去Matrigel
凝膠和聚碳酯膜上表面的細胞
先用干棉簽將上室內液體吸去,再用蒸餾水浸濕的棉簽輕輕擦去Mat
rigel
凝膠和聚碳酯膜上表面的細胞,如果沒有擦凈聚碳酯膜上表面的細胞,在細胞計數時就會將沒擦掉的細胞也計進來。尤其是細胞為圓形的時候,就會分辨不出是穿過去的細胞還是沒穿過去的細胞,對於長梭形細胞來說,穿過去的細胞為長梭形,沒穿過去的細胞多為圓形。
2.
4
蘇木素染色
上室浸泡在新蘇木素中的時間為1
min
,用過多次的蘇木素為2
min。在研究粉防己鹼對HUVEC
人類臍靜脈內皮細胞遷移能力的抑製作用沒有將多餘蘇木素洗去,直接脫水、透明,造成細胞圖片背景模糊,細胞不清楚(見圖1)
。在作不同濃度TNFα刺激下的HCCC29810
膽囊癌細胞體外侵襲能力的強弱實驗時我們將其置於盛有自來水的燒杯中,反復漂洗幾次,將多餘蘇木素洗去再行脫水、透明;這樣做出的細胞圖片背景干凈,細胞清楚(見圖2)
。

⑻ 細胞遷移的簡介

若以移動方式與型態來比較，細胞遷移是通過胞體形變進行的定向移動，這有別於其他﹔如細胞靠鞭毛與纖毛的運動、或是細胞隨血流而發生的位置變化，而且就移動速度來看，相比起後兩者，細胞遷移要慢得多。舉例而言：成纖維細胞的移動速度為1微米/分，若以精子的平均游動速度56.44微米/秒，即3384微米/分來比較，兩者約差距3000倍以上。角膜細胞（Keratocyte）即使比成纖維細胞快十倍，但是要完成從不來梅到漢堡這93公里的路程仍需要17123年。而且細胞用力甚輕。成纖維細胞胞體收縮的力只有2×10-7牛頓，而角膜細胞的則是2×10-8牛頓（一牛頓約為人用手舉起一雞蛋所用的力）。
但此細胞遷移「步緩力微」的運動特性，卻是細胞覓食、損傷的痊癒、胚胎發生、免疫、感染和癌症轉移等等生理現象所涉及到的。因此細胞遷移是目前細胞生物學研究的一個主要課題，科學家們試圖通過對細胞遷移的研究，在阻止癌症轉移、異體植皮等醫學應用方面取得更大成果。也因為細胞遷移獨有的運動特性，成為今生物學熱門研究方向。
最新研究發現：Nudel蛋白在細胞遷移過程中通過Cdc42GAP調節Cdc42的活性，從而揭示了一條新的調節Cdc42的信號通路，對於深入了解細胞遷移的調節機制有重要意義。

⑼ 細胞遷移的細胞遷移的過程

細胞遷移的過程大致分為4步，① 細胞前端伸出片狀偽足；② 細胞前端偽足和細胞外基質形成新的細胞黏附；③ 細胞體收縮；④細胞尾端和周圍基質黏著解離，細胞向前運動。細胞遷移需要胞外、胞內信號分子調控細胞骨架動力裝置所給予的驅動力與肌動蛋白細胞骨架介導的黏附所提供的錨定力之間的協調運作。多項研究表明，黏著斑、黏著斑激酶、整合素及Rho家族蛋白等在調控細胞遷移中發揮著重要作用。