En la migración celular y la invasión ensayos in vitro
Summary
De uso general, se describen métodos muy accesibles para el examen de la migración celular y la invasión in vitro. El primer método es el ensayo de cierre de la herida de células que mide la motilidad celular. El segundo método es la migración y la invasión de ensayo Transwell que evalúa la quimiotaxis y la capacidad invasiva de las células.
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 motilidad es una característica esencial de las células vivas. La migración celular está implicado en la concepción de la vida, el desarrollo embrionario, la respuesta inmune, y muchos procesos patológicos, tales como la metástasis del cáncer y la inflamación 1-9. Por lo tanto, los métodos para estudiar el comportamiento migratorio de células son las herramientas de investigación de gran utilidad para una amplia gama de disciplinas en las ciencias biomédicas, biología, bioingeniería y otros campos relacionados.
El estudio de la migración celular en la investigación del cáncer es de particular interés como la principal causa de muerte en los pacientes de cáncer está relacionado con la progresión metastásica. Con el fin de cáncer se propague y difundir a través del cuerpo, las células cancerosas deben migrar e invadir a través de la matriz extracelular (ECM), intravasate en circulación de la sangre, adjuntar a un sitio distante, y finalmente extravasación para formar focos distantes 1,10-12. Varios métodos biológicos se pueden emplear para estudiar estos eventos en detalle. El cultivo de células de la herida-cierre de unensayos d la migración y la invasión transwell se utilizan ampliamente en la comunidad científica de 1,10. Estas pruebas pueden proporcionar los datos necesarios que puedan permitir una comprensión de lo bien que un tipo particular de célula de forma espontánea puede migrar o responder a una quimio-atrayente y direccionalmente migrar hacia ella. Varios fenotipos migratorias se han descrito. Las células pueden migrar en forma de una sola célula, como se ve en mesenquimales o movimiento ameboide como o por el movimiento multicelular marcado la migración colectiva de células o streaming de 13. El método de movimiento utilizado en células móviles se puede observar fácilmente usando el ensayo de cierre de la herida cultivo celular.
Entre las numerosas formas de estudiar la migración celular, el ensayo de cierre de la herida celular es uno de los más sencillos. Este método es útil para determinar la capacidad de migración de masas de células enteras. Cuando se toma un paso más allá que puede ser utilizado para observar las características morfológicas de células individuales durante la migración 14. Tras el análisis de la cierre de la herida muchos fenotipos pueden ser revelados. Medición de la distancia de cierre con el tiempo cuando se compara con un control puede revelar cambios específicos de migración o un fenotipo migratorio deteriorado que no se conocía previamente. Por otra parte, la formación de un solo lamellipodium celular, retracción de la cola, y el movimiento direccional pueden dar pistas de lo que puede verse afectada o el incremento en las células de interés 14.
La migración Transwell y ensayos de invasión se pueden usar para analizar la capacidad de las células individuales para responder direccionalmente a varios quimioatrayentes si son quimiocinas, factores de crecimiento, lípidos, nucleótidos o 4,5,8,15,16. También se puede evaluar la capacidad migratoria diferencial debido a la sobre-expresión de un receptor de 1,14. Estos ensayos también se pueden utilizar para identificar y caracterizar los principales reguladores de la migración celular, tales como la familia Rho de pequeñas GTPasas 2. A raíz de estos cortos y de fácil accespruebas bles, el modo de la migración celular y la capacidad de una célula para invadir en una matriz de 3-D también se pueden determinar.
Protocol
Representative Results
Discussion
La migración celular es un aspecto importante para estudiar en la investigación del cáncer y también se puede aplicar a los estudios de curación de desarrollo, inmunológicos y de la herida. El cultivo de células de ensayo de la herida cierre y ensayos de la migración celular y la invasión Transwell revelar información detallada de comportamientos migratorios celulares y se puede utilizar para investigar los mecanismos moleculares de la migración de células 1,2,10,14. Nuestro estudio utilizó estos…
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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