In-vitro-Zellmigration und Invasion Assays
Summary
Häufig verwendet werden, sind sehr zugänglich Methoden zur Untersuchung der Zellmigration und Invasion in vitro beschrieben. Das erste Verfahren ist die Zelle Wundverschluss Assay misst die Zellbeweglichkeit. Die zweite Methode ist die Transwell-Migration und Invasion Assay, der die chemotaktische und invasive Kapazität der Zellen beurteilt.
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
Beweglichkeit ist ein wesentliches Merkmal von lebenden Zellen. Die Zellmigration wird in der Konzeption des Lebens, Embryonalentwicklung, Immunantwort und vielen pathologischen Prozessen wie Krebsmetastasen und Entzündungen 9.1 beteiligt. Daher sind Verfahren zur Zellmigrationsverhalten zu studieren sind sehr nützlich, Forschungsinstrumente für ein breites Spektrum von Disziplinen in den biomedizinischen Wissenschaften, Biologie, Biotechnologie und verwandten Bereichen.
Die Untersuchung der Zellmigration in der Krebsforschung von besonderem Interesse ist, wie die Hauptursache für Tod bei Krebspatienten ist metastasierendem Progression stehen. Um für Krebs zu verbreiten und im ganzen Körper verbreiten, müssen Krebszellen wandern und dringen durch die extrazelluläre Matrix (ECM), intravasate in den Blutkreislauf, bringen zu einem entfernten Ort, und schließlich extravasieren in ferne 1,10-12 Herde bilden. Verschiedene biologische Verfahren eingesetzt werden, um diese Ereignisse im Detail zu untersuchen. Die Zellkultur Wundverschluss eind. die Transwell Migration und Invasion Assays sind weit verbreitet in der wissenschaftlichen Gemeinschaft 1,10 verwendet. Diese Tests können die erforderlichen Daten, die für ein Verständnis dafür, wie gut ein bestimmter Zelltyp kann spontan migrieren oder reagieren auf eine Chemo-Lockstoff und gerichtet auf sie zu migrieren lassen können vorsehen. Mehrere wandernde Phänotypen wurden beschrieben. Zellen können in einer einzelnen Zelle Form, wie in mesenchymalen oder amöbenartige Bewegung oder mehrzelligen kollektive Bewegung oder Migration Zelle Streaming-13 markierten gesehen migrieren. Die Methode der Bewegung in bewegliche Zellen verwendet werden, können leicht beobachtet werden, mit Hilfe der Zellkultur Wundverschluss-Assay.
Unter den vielen Möglichkeiten, um Zellmigration zu untersuchen, ist die Zelle Wundverschluss Assay eine der einfachsten. Dieses Verfahren ist nützlich, um die Migrationsfähigkeit der gesamten Zellmassen zu bestimmen. Wenn ein Schritt weiter kann es verwendet werden, um morphologische Merkmale einzelnen Zelle während der Migration 14 zu beobachten. Nach der Analyse der Wundverschluss viele Phänotypen offenbar werden. Die Messung des geschlossenen Abstand im Laufe der Zeit, wenn im Vergleich zu einer Kontrolle kann die spezifische Migration Änderungen oder eine gestörte Migrations Phänotyp, die bisher unbekannt war, zu offenbaren. Darüber hinaus können einzelne Zelle Lamellipodium Bildung, Schwanz Rückzug und gerichtete Bewegung Anhaltspunkte für das, was kann beeinträchtigt oder verstärkt werden in den Zellen von Interesse 14 zu geben.
Die Transwell-Migration und Invasion Assays können verwendet werden, um die Fähigkeit von einzelnen Zellen gerichtet auf verschiedene Chemolockstoffe antworten, ob sie Chemokine, Wachstumsfaktoren, Lipide, Nukleotide oder 4,5,8,15,16 sind zu analysieren. Ferner kann es Differentialmigrationsfähigkeit aufgrund der Überexpression des Rezeptors 1,14. Diese Assays können auch zur Identifizierung und Charakterisierung der wichtigsten Regulatoren der Zellmigration, wie der Rho-Familie von GTPasen 2 werden. Nach dieser kurzen und leicht zugänglichlich Tests, der Art der Zellmigration und die Fähigkeit einer Zelle, die in ein 3-D-Matrix eindringen kann auch bestimmt werden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Zellmigration ist ein wichtiger Aspekt in der Krebsforschung untersuchen und es kann auch auf Entwicklungs-, immunologische und Wundheilungsstudien eingesetzt werden. Die Zellkultur-Assay Wundverschluss und die Transwell-Zellmigration und Invasion Assays zeigen detaillierte Informationen von Zellmigrationsverhalten und können verwendet werden, um die molekularen Mechanismen der Zellmigration 1,2,10,14 untersuchen. Unsere Studie verwendet diese Zellbeweglichkeit Tests, um die Migrationsgeschwindigkeit und Inv…
Declarações
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 |
Referências
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