Dans la migration cellulaire in vitro et Invasion dosages
Summary
Couramment utilisés, des méthodes très accessibles pour examiner la migration cellulaire et l'invasion in vitro sont décrits. La première méthode est la fermeture de la plaie dosage de cellules qui mesure la motilité cellulaire. La deuxième méthode est la migration et l'invasion essai transwell qui évalue la capacité chimiotactique et invasif des cellules.
Abstract
Migration is a key property of live cells and critical for normal development, immune response, and disease processes such as cancer metastasis and inflammation. Methods to examine cell migration are very useful and important for a wide range of biomedical research such as cancer biology, immunology, vascular biology, cell biology and developmental biology. Here we use tumor cell migration and invasion as an example and describe two related assays to illustrate the commonly used, easily accessible methods to measure these processes. The first method is the cell culture wound closure assay in which a scratch is generated on a confluent cell monolayer. The speed of wound closure and cell migration can be quantified by taking snapshot pictures with a regular inverted microscope at several time intervals. More detailed cell migratory behavior can be documented using the time-lapse microscopy system. The second method described in this paper is the transwell cell migration and invasion assay that measures the capacity of cell motility and invasiveness toward a chemo-attractant gradient. It is our goal to describe these methods in a highly accessible manner so that the procedures can be successfully performed in research laboratories even just with basic cell biology setup.
Introduction
La motilité est une caractéristique essentielle de cellules vivantes. La migration cellulaire est impliquée dans la conception de la vie, le développement embryonnaire, la réponse immunitaire, et de nombreux processus pathologiques, tels que les métastases du cancer et l'inflammation 9.1. Par conséquent, les méthodes pour étudier le comportement migratoire cellule sont des outils de recherche très utiles pour un large éventail de disciplines en sciences biomédicales, biologie, bio-ingénierie, et des domaines connexes.
L'étude de la migration cellulaire dans la recherche sur le cancer est d'un intérêt particulier comme la principale cause de décès chez les patients atteints de cancer est lié à la progression métastatique. Pour le cancer de se propager et diffuser dans tout le corps, les cellules cancéreuses doivent migrer et envahir par la matrice extracellulaire (ECM), intravasate dans la circulation sanguine, attacher à un site distant, et enfin s'extravaser pour former foyers distants 1,10-12. Diverses méthodes biologiques peuvent être utilisés pour étudier ces événements en détail. La culture cellulaire enroulé une fermetured la migration transwell et d'invasion des essais sont largement utilisés dans la communauté scientifique 1,10. Ces tests peuvent fournir les données nécessaires pouvant permettre une compréhension de la façon dont un type cellulaire particulier peut spontanément migrer ou répondre à une chimio-attractif et directionnelle migrer vers elle. Plusieurs phénotypes migratoires ont été décrits. Les cellules peuvent migrer dans une forme de cellule unique tel que vu dans mésenchymateuses ou mouvement amiboïde comme ou par le mouvement multicellulaire marqué la migration ou de la cellule collective streaming 13. Procédé de mouvement utilisée dans les cellules mobiles peut être facilement observée à l'aide de la culture cellulaire essai de fermeture de plaie.
Parmi les nombreuses façons d'étudier la migration cellulaire, l'essai de fermeture de plaie de la cellule est l'un des plus simples. Cette méthode est utile pour déterminer la capacité de migration des masses de cellules entières. Lorsque franchi une nouvelle étape, il peut être utilisé pour observer les caractéristiques morphologiques de cellules individuelles pendant la migration 14. Suite à l'analyse de la fermeture de la plaie de nombreux phénotypes peuvent être révélés. Mesure de la distance fermé au fil du temps lorsque l'on compare à un contrôle peut révéler des changements de migration spécifiques ou un phénotype migratoire avec facultés affaiblies qui était inconnu auparavant. En outre, seule la formation de lamellipode cellulaire, la queue rentrée, et le mouvement directionnel peuvent donner des indices pour ce qui peut être altérée ou renforcée dans les cellules d'intérêt 14.
La migration des dosages transwell et d'invasion peuvent être utilisées pour analyser la capacité des cellules à répondre de manière directionnelle simples à divers chimio-attractants si elles sont des chimiokines, des facteurs de croissance, des lipides, ou des nucléotides 4,5,8,15,16. On peut également évaluer la capacité migratoire différentielle due à la surexpression d'un récepteur de 1,14. Ces dosages peuvent également être utilisées pour identifier et caractériser les régulateurs clés de la migration cellulaire, tels que la famille Rho des petites GTPases 2. Suite à ces court et facilement accessibles essais, le mode de la migration cellulaire et la capacité d'une cellule à envahir en une matrice 3-D peuvent également être déterminées.
Protocol
Representative Results
Discussion
La migration cellulaire est un aspect important d'étudier en recherche sur le cancer et il peut également être appliquée à des études de guérison de développement, immunologiques et la plaie. La culture cellulaire enroulé essai de fermeture et la migration des cellules transwell et invasion tests révèlent des informations détaillées sur les comportements migratoires des cellules et peut être utilisée pour étudier les mécanismes moléculaires de la migration des cellules 1,2,10,14. Notre ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors thank Mike Myles, Sam Saunders, and C.W. Elton at the ECU Multimedia & Technology Services for providing assistance in video production. We acknowledge the grant support from North Carolina Biotechnology Center, Golfers against Cancer, Brody Brothers Endowment Fund, American Heart Association, and ECU/Vidant Cancer Research and Education Fund (L.V.Y. and M.J.R.).
Materials
| Dulbecco’s modified Eagle medium (DMEM) | Gibco | 11995-073 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Gemini | 100106 | |
| Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A4503-50G | |
| Trypsin EDTA 0.25% | Gibco | 25200-056 | |
| Dulbecco’s phosphate buffered saline (DPBS) | Gibco | 14190-250 | |
| Crystal violet | Sigma | C0775-100G | Dissolved in water at 0.2% |
| Cell disassociation buffer | Gibco | 13151-014 | |
| Cell culture incubator | Thermo Fisher Scientific | Model # 3145 | |
| SterilGARD biosafety hood | The Baker Company, Inc. | Model # VBM-600 | |
| EVOS Fl inverted microscope | Thermo Fisher Scientific | Model # AMF-4302-US | |
| Tissue culture plate | Becton Dickinson | 353046 | Catalog number varies depending on the type of culture plate |
| Corning Transwell insert | Fisher | 07-200-150 | Catalog number varies depending on the pore size of the membrane |
Riferimenti
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