Nella migrazione delle cellule in vitro e saggi Invasion
Summary
Comunemente utilizzati, sono descritti metodi altamente accessibili per l'esame migrazione cellulare e l'invasione in vitro. Il primo metodo è il saggio chiusura della ferita cella che misura la motilità cellulare. Il secondo metodo è il transwell migrazione e invasione test che valuta la chemiotassi e la capacità invasiva delle cellule.
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 motilità è una caratteristica essenziale di cellule vive. La migrazione cellulare è coinvolto nella concezione della vita, lo sviluppo embrionale, la risposta immunitaria, e molti processi patologici quali metastasi del cancro e l'infiammazione 1-9. Pertanto, i metodi per lo studio delle cellule comportamento migratorio sono strumenti di ricerca molto utili per una vasta gamma di discipline nelle scienze biomediche, biologia, bioingegneria, e campi correlati.
Lo studio della migrazione cellulare nella ricerca sul cancro è di particolare interesse come la principale causa di morte nei pazienti affetti da cancro è correlata alla progressione metastatica. Affinché cancro di diffondersi e diffondere in tutto il corpo, le cellule tumorali devono migrare ed invadere attraverso matrice extracellulare (ECM), intravasate in circolazione sanguigna, collegare a un sito distante, e infine estravasare per formare lontano foci 1,10-12. Vari metodi biologici possono essere utilizzati per studiare questi eventi in dettaglio. La coltura cellulare ferita alla chiusura und la migrazione transwell e invasione saggi sono ampiamente utilizzati nella comunità scientifica 1,10. Questi test possono fornire i dati necessari che possono consentire una comprensione di come un particolare tipo di cellula può migrare spontaneamente o rispondere ad una chemio-attrattiva e direzionalmente migrare verso di essa. Sono stati descritti diversi fenotipi migratori. Cellule possono migrare in forma singola cella come visto in mesenchimali o movimento ameboide simile o dal movimento multicellulare etichettato migrazione collettivo o cella in streaming 13. Il metodo di trasporto utilizzato nel cellule mobili può essere facilmente osservato utilizzando la coltura cellulare saggio chiusura della ferita.
Tra i numerosi modi per studiare la migrazione delle cellule, il saggio chiusura della ferita cellulare è uno dei più semplici. Questo metodo è utile per determinare la capacità di migrazione di masse di cellule intere. Quando compiuto un ulteriore passo può essere utilizzato per osservare le caratteristiche morfologiche delle cellule dell'individuo durante la migrazione 14. In seguito all'analisi della chiusura della ferita molti fenotipi possono essere rivelati. Misurazione della distanza chiuso nel tempo, quando si confrontano su un controllo può rivelare cambiamenti di migrazione specifica o un fenotipo migratorio alterata che era sconosciuto in precedenza. Inoltre, la formazione lamellipodium singola cella, coda di svincolo e movimento direzionale possono dare indizi su quello che potrebbe essere compromessa o rafforzata in cellule di interesse 14.
La migrazione transwell e analisi d'invasione possono essere usati per analizzare la capacità delle singole cellule di rispondere direzionalmente a vari chemo-attrattivi se sono chemochine, fattori di crescita, lipidi, o nucleotidi 4,5,8,15,16. Può anche valutare la capacità migratoria differenziale a causa della sovra-espressione di un recettore 1,14. Questi saggi possono anche essere utilizzati per identificare e caratterizzare i regolatori chiave della migrazione cellulare come la famiglia delle piccole GTPasi Rho 2. Dopo questi brevi e facilmente accestest sibili, la modalità di migrazione cellulare e la capacità di una cellula di invadere in una matrice 3-D possono anche essere determinate.
Protocol
Representative Results
Discussion
La migrazione cellulare è un aspetto importante studiare nella ricerca sul cancro e può anche essere applicato a studi guarigione sviluppo, immunologici e ferita. La coltura cellulare ferita saggio di chiusura e la migrazione delle cellule transwell e invasione saggi di rivelare le informazioni dettagliate dei comportamenti migratori delle cellule e può essere utilizzato per studiare i meccanismi molecolari della migrazione cellulare 1,2,10,14. Il nostro studio ha utilizzato questi saggi di motilità cellu…
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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