细胞迁移的研究方法

⑴ 细胞迁移的研究历史

1675年，显微技术的先驱人物安东尼·凡·列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek）往英国皇家学会寄出一封信，里面描写了细菌的运动。这封信可以说是打开了科学家对细胞迁移研究的第一页。在往后这300多年时间，人们就一直试图去理解细胞迁移过程的细节。
而细胞迁移的关键物质—细胞骨架则要等到20世纪才被发现。虽然1939年科学家阿尔伯特·山特吉尔吉（A. Szent-Györgyi）就已发现细胞骨架的成分—肌动蛋白和肌球蛋白，但是因为电子显微镜制作样本时需要对样品进行0到4℃的低温固定，在这样的温度下细胞骨架会被破坏，即所谓的“解聚”。所以当时认为细胞质不过是一“蛋白汤”，各种细胞器悬浮于细胞质液（Cytosol）中。但在60年代后，人们使用戊二醛常温固定的方法开始逐渐发现细胞骨架。科学家发现，细胞骨架在这个细胞迁移过程起到承载和支撑的作用。在20世纪末21世纪初，科学家对细胞迁移复杂机理的认识有了非常大的进步，对细胞与基质的粘着，非对称性极化和胞内分层运动都有了进一步的了解。但是整个过程其实仍未被了解透彻，很多中间过程就是连起作用的物质都未明。科学家对其中部分需要进行假设，再进一步通过实验去证实。

⑵ 细胞迁移的研究技术

为了研究某一蛋白质在细胞迁移中所扮演的角色，一般来说科学家可以将某蛋白的编码基因进行突变，甚至应用新近的RNAi现象，或者加入该蛋白质的阻断剂（inhibitor）来抑制某一个蛋白质的表现，并分析此抑制对于细胞迁移的影响，反而得知被抑制的蛋白质与细胞迁移的作用。
新科技对细胞迁移研究起到了极大的推动作用。科学家通过ECIS技术（Electric Cell-substrate Impedance Sensing；电子细胞基质阻抗判断）可以观察到细胞在传统细胞培养甚至是液体环境中的移动行为。根据ECIS技术观测细胞电学参数的能力，ECIS技术还可以量化测量肿瘤细胞迁移过程中细胞层形态变化。同样是在肿瘤研究领域，ATIM（Fluorescence- Assisted Transmigration Invasion and Motility Assay，荧光协助转移侵入和运动分析法） 提供了快速定量细胞侵入（细胞从一个区域进入另一区域）的更好方法，允许检测大量样品和不同条件下时间依赖性侵入。更重要的是，这一系统可以方便地通过在多孔膜上增加胞外基质的厚度来监测细胞侵入结构的深度。韩国延世大学的朴宗哲和朴峰珠则发展出一套细胞跟踪系统。它是由计算机辅助的时间流逝显示微观复制系统，其中有影象形成过程软件，其程序编制含有自动影象分析和自设计CO2微小细胞培育器，它的功能是在一个倒置显微镜平台上，对于细胞迁移进行迅速而精确的分析，从而形成对于细胞的培育。目前已知他们运用这一计算机辅助系统计算了外细胞间质（ECMs）覆盖表面的细胞迁移过程。
斑马鱼是目前在该领域最常用于研究的生物。细胞迁移是脊椎动物胚胎发育的核心过程之一。细胞从原分裂生成的部位移动到目的部位就是细胞的迁移。斑马鱼有着很大的优势，首先是其胚胎能在母体外发育，速度快，受精24小时后身体的器官已大部分就位。而且斑马鱼繁殖量大，容易对之进行变异。还有其胚胎透明，在高分辨率快进摄影技术的帮助下，人们可以很好的观察到细胞迁移的过程，还可以利用绿色荧光蛋白（GFP）可以观察到细胞在斑马鱼体内的分布情况。

⑶ 细胞是怎么迁移的

细胞迁移指的是细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动。移动过程中细胞不断重复着向前方伸出突足，然后牵拉胞体的循环过程。细胞骨架和其结合蛋白是这一过程的物质基础，另外还有多种物质对之进行精密调节。

若以移动方式与型态来比较，细胞迁移是通过胞体形变进行的定向移动，这有别于其他﹔如细胞靠鞭毛与纤毛的运动，或是细胞随血流而发生的位置变化，而且就移动速度来看，相比起后两者，细胞迁移要慢得多。举例而言：成纤维细胞的移动速度为1微米/分，若以精子的平均游动速度56.44微米/秒，即3384微米/分来比较，两者约差距3000倍以上角膜细胞即使比成纤维细胞快10倍，但是要完成从不来梅到汉堡这93千米的路程仍需要17123年。而且细胞用力甚轻。成纤维细胞胞体收缩的力只有2×10^-7牛顿，而角膜细胞的则是2×10^-8牛顿。

但此细胞迁移“步缓力微”的运动特性，却是细胞觅食、损伤的痊愈、胚胎发生、免疫、感染和癌症转移等等生理现象所涉及到的。因此细胞迁移是目前细胞生物学研究的一个主要方向，科学家们试图通过对细胞迁移的研究，在阻止癌症转移、植皮等医学应用方面取得更大成果。也因为细胞迁移独有的运动特性，成为今生物学热门研究方向。

Nudel蛋白在细胞迁移过程中通过Cdc42GAP调节Cdc42的活性，从而揭示了一条新的调节Cdc42的信号通路，对于深入了解细胞迁移的调节机制有重要意义。

⑷ 细胞迁移指的是什么

细胞迁移指的是细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动。移动过程中细胞不断重复着向前方伸出突足，然后牵拉胞体的循环过程。细胞骨架和其结合蛋白是这一过程的物质基础，另外还有多种物质对之进行精密调节。

若以移动方式与型态来比较，细胞迁移是通过胞体形变进行的定向移动，这有别于其他﹔如细胞靠鞭毛与纤毛的运动，或是细胞随血流而发生的位置变化，而且就移动速度来看，相比起后两者，细胞迁移要慢得多。举例而言：成纤维细胞的移动速度为1微米/分，若以精子的平均游动速度56.44微米/秒，即3384微米/分来比较，两者约差距3000倍以上角膜细胞即使比成纤维细胞快10倍，但是要完成从不来梅到汉堡这93千米的路程仍需要17123年。而且细胞用力甚轻。成纤维细胞胞体收缩的力只有2*10^-7牛顿，而角膜细胞的则是2*10^-8牛顿。

但此细胞迁移“步缓力微”的运动特性，却是细胞觅食、损伤的痊愈、胚胎发生、免疫、感染和癌症转移等等生理现象所涉及到的。因此细胞迁移是目前细胞生物学研究的一个主要方向，科学家们试图通过对细胞迁移的研究，在阻止癌症转移、植皮等医学应用方面取得更大成果。也因为细胞迁移独有的运动特性，成为今生物学热门研究方向。

Nudel蛋白在细胞迁移过程中通过Cdc42GAP调节Cdc42的活性，从而揭示了一条新的调节Cdc42的信号通路，对于深入了解细胞迁移的调节机制有重要意义。

⑸ 细胞迁移的开关调节

很多时候，迁移的发生是由于细胞感受到了来自外界的信号，例如白细胞感受到细菌释放的异常蛋白质。随后，细胞就会打开自身内部的开关，启动迁移过程。科学家们已经发现了一种名为Cdc42的酶是其中的一个重要开关。当细胞感受信号后，Cdc42就会被鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）激活，处于“开启”状态。被激活的Cdc42分布在细胞运动前缘的区域，引起细胞骨架的极性分布，从而规定了细胞爬行的方向。然而，激活并不是无限的，活性的Cdc42可被GTP酶激活蛋白（GAP）失活，进入“关闭”状态。GEF和GAP如同两只手，一手打开开关，一手关闭开关。但是，这两只手必须协调工作，才能精确地调控细胞迁移。在过去的研究中，科学家们对“打开开关的手”研究甚多，而对“关闭开关的手”如何作用缺乏了解。朱学良研究员的小组发现一种名为Nudel的蛋白质能控制这只“关闭开关的手”，在必要时能将其与开关隔离，从而保证足够多的开关处于开启的状态。
事实上，Nudel通过与GAP结合，阻挡了GAP对Cdc42的作用。但如果Cdc42过量，也能通过与Nudel竞争结合GAP而失活。在实验中，研究人员发现缺失了Nudel的细胞爬行受到了很大干扰，在600分钟的视频中，正常细胞已经运动了很长距离，而缺失细胞则几乎在原地一动没动。这一研究揭示了一条新的调节细胞迁移开关的信号通路，对于深入了解细胞迁移的调节机制有重要意义。该研究也为认识相关疾病的机理提供了一条新线索。

⑹ 划痕实验原理

细胞划痕实验(Wound Healing)是一种操作简单，经济实惠的研究细胞迁移/肿瘤侵袭的体外试验方法。这种方法的原理是，当细胞长到融合成单层状态时，在融合的单层细胞上人为制造一个空白区域，称为“划痕”，划痕边缘的细胞会逐渐进入空白区域使“划痕”愈合，在一定程度上模拟了体内细胞迁移的过程，是研究细胞迁移的体外实验中最简单的方法。

⑺ 有哪位高手能详细指导一下用transwell板做细胞趋化实验的具体方法和步骤吗

1
材料与方法
1.
1
Matrigel：Becton
Dickinson
Compary,
-
20
℃保存；
Tanswell
plate：Costar
,USA
,
#
3422
,聚碳酯膜微孔直径为8μm；
苏木素染液，梯度乙醇，二甲苯溶液。
1.
2
趋化因子的制备
取传代第二天长势良好的NIH3T3细胞,无血清培养基轻柔漂洗两次;
加入无血清培养基,37℃,5
%CO2
培养24
h～48h，收集细胞培养上清；4
℃,12
000rpm
离心,10
min
,取上清；0.22
μm
滤膜过滤除菌；分装,在-
20
℃保存。
1.
3
transwell
培养板准备
所有操作均需无菌操作。-20℃保存的Matrigel
在冰上保2℃～8℃过夜融化。在冰上用预冷的枪头吸取100μl
Matrigel
加入冰预冷的300μl
无血清培养基中,充分混均。取上述稀释的Matrigel
25
μl
加入transwell
板上室,覆盖整个聚碳酯膜,37
℃,30
min
,使Matrigel
聚合成胶。已铺好Matrigel的transwell
培养板置于37℃可保存2
周。
1.
4
Matrigel
侵袭实验(Matrigel
Invasion
Assay)刺激后的各组细胞用PBS
漂洗3
次。以常规方法用无血清培养基制备单细胞悬液,5
×105个细胞/
ml
,每组细胞各分为两部分。胎盘兰拒染实验,细胞活力需大于95
%。Transwell
培养板上室加入100μl
细胞悬液(
5
×104
个)
并加入无血清培养基200
ul
。Transwell
培养板下室加入500μl
趋化因子,37℃,5
%CO2
培养24
h。用湿棉签轻轻擦去Matrigel
凝胶和聚碳酯膜上表面的细胞。小心取出上室,用线拴住,并做好标记,用冰预冷的甲醇固定30
min。苏木素染色1
min。梯度乙醇脱水(80
%
,95
%
,100
%)
,二甲苯透明。小心将聚碳酯膜自上室基底切取下来,置载玻片上中性树脂封片。附着于聚碳酯膜下表面的细胞在高倍镜下(
×400)
随机取6
个视野[1
]
计数,取平均数。重复实验两次。
注意
2.
1
NIH3T3
细胞制备的趋化因子与胎牛血清
趋化因子是能使细胞产生趋化运动的一类细胞因子[2
]
。目前利用NIH3T3
细胞制备趋化因子做细胞体外侵袭实验的实验室比较多,时间较长且实验步骤繁琐。众所周知,胎牛血清中有趋化因子,我们在不同浓度TNFα刺激下的HCCC29810
胆囊癌细胞体外侵袭能力的强弱实验中发现用胎牛血清和用NIH3T3
细胞制备的趋化因子做细胞体外侵袭实验效果是一样的,两组迁移的细胞数很接近。在实验时间上，用NIH3
T3细胞制备趋化因子做细胞体外侵袭实验周期为1
周,而用胎牛血清作趋化因子做细胞体外侵袭实验周期为2
d
,实验时间节省了很多。因此认为可以用胎牛血清来代替NIH3T3
细胞制备的趋化因子。
2.
2
细胞的准备
所需细胞应处在对数生长期,细胞活力需大于95
%。如果细胞活力小,就会造成细胞穿透能力下降,影响实验结果。
2.
3
擦去Matrigel
凝胶和聚碳酯膜上表面的细胞
先用干棉签将上室内液体吸去,再用蒸馏水浸湿的棉签轻轻擦去Mat
rigel
凝胶和聚碳酯膜上表面的细胞,如果没有擦净聚碳酯膜上表面的细胞,在细胞计数时就会将没擦掉的细胞也计进来。尤其是细胞为圆形的时候,就会分辨不出是穿过去的细胞还是没穿过去的细胞,对于长梭形细胞来说,穿过去的细胞为长梭形,没穿过去的细胞多为圆形。
2.
4
苏木素染色
上室浸泡在新苏木素中的时间为1
min
,用过多次的苏木素为2
min。在研究粉防己碱对HUVEC
人类脐静脉内皮细胞迁移能力的抑制作用没有将多余苏木素洗去,直接脱水、透明,造成细胞图片背景模糊,细胞不清楚(见图1)
。在作不同浓度TNFα刺激下的HCCC29810
胆囊癌细胞体外侵袭能力的强弱实验时我们将其置于盛有自来水的烧杯中,反复漂洗几次,将多余苏木素洗去再行脱水、透明;这样做出的细胞图片背景干净,细胞清楚(见图2)
。

⑻ 细胞迁移的简介

若以移动方式与型态来比较，细胞迁移是通过胞体形变进行的定向移动，这有别于其他﹔如细胞靠鞭毛与纤毛的运动、或是细胞随血流而发生的位置变化，而且就移动速度来看，相比起后两者，细胞迁移要慢得多。举例而言：成纤维细胞的移动速度为1微米/分，若以精子的平均游动速度56.44微米/秒，即3384微米/分来比较，两者约差距3000倍以上。角膜细胞（Keratocyte）即使比成纤维细胞快十倍，但是要完成从不来梅到汉堡这93公里的路程仍需要17123年。而且细胞用力甚轻。成纤维细胞胞体收缩的力只有2×10-7牛顿，而角膜细胞的则是2×10-8牛顿（一牛顿约为人用手举起一鸡蛋所用的力）。
但此细胞迁移“步缓力微”的运动特性，却是细胞觅食、损伤的痊愈、胚胎发生、免疫、感染和癌症转移等等生理现象所涉及到的。因此细胞迁移是目前细胞生物学研究的一个主要课题，科学家们试图通过对细胞迁移的研究，在阻止癌症转移、异体植皮等医学应用方面取得更大成果。也因为细胞迁移独有的运动特性，成为今生物学热门研究方向。
最新研究发现：Nudel蛋白在细胞迁移过程中通过Cdc42GAP调节Cdc42的活性，从而揭示了一条新的调节Cdc42的信号通路，对于深入了解细胞迁移的调节机制有重要意义。

⑼ 细胞迁移的细胞迁移的过程

细胞迁移的过程大致分为4步，① 细胞前端伸出片状伪足；② 细胞前端伪足和细胞外基质形成新的细胞黏附；③ 细胞体收缩；④细胞尾端和周围基质黏着解离，细胞向前运动。细胞迁移需要胞外、胞内信号分子调控细胞骨架动力装置所给予的驱动力与肌动蛋白细胞骨架介导的黏附所提供的锚定力之间的协调运作。多项研究表明，黏着斑、黏着斑激酶、整合素及Rho家族蛋白等在调控细胞迁移中发挥着重要作用。