细胞侵袭是细胞迁移的一种,是指细胞在原位突破基底膜,然后内渗进入血管、淋巴管的过程,即入侵的细胞(如恶性肿瘤细胞)穿过胞外基质层(ECM)或基底膜基质层(BME)从一个区域侵入到另一个区域,在侵袭到新区域之前,ECM/BME被细胞内的蛋白酶降解。细胞侵袭实验通常用于评估细胞在模拟体内环境下的侵袭能力,特别是在肿瘤学研究中。常见的细胞侵袭实验包括基于基质胶(Matrigel)的小孔板侵袭实验和Boyden小室法,这些方法通过模拟细胞穿越基底膜或其他屏障的过程,来评估细胞的侵袭能力。
本文主要介绍基于Matrigel的小孔板侵袭实验方法:
(一)准备细胞和基质胶
1.细胞培养:
培养细胞至对数生长期,通常在6小时到24小时之间。细胞应处于健康状态,且不发生过度汇合。
2.基质胶准备(Matrigel):
预先将Matrigel融化至4°C(避免加热过高温度,导致失活)。
在Transwell小室的上侧(膜表面)涂布一定量的Matrigel,通常为50-100 μL(根据实验要求调整)。此时Matrigel应覆盖膜孔的表面,但不能形成厚膜。放入培养箱中,使Matrigel在37°C下固化约30-60分钟。
(二)细胞接种和侵袭培养
1.细胞悬液准备:
用含有完全培养基的溶液将细胞调至合适的浓度(通常为1×10⁶ cells/mL),确保细胞均匀分布。
2.接种细胞:
取一定量细胞悬液加入Transwell小室上层(Matrigel涂布的部分),确保每孔的细胞密度一致。培养24小时,使细胞在基质胶中适应并开始侵袭。
3.在下室中加入一定量培养基,不同规格的小室和培养板所加的体积不同,具体参考产品说明书。
4.细胞侵袭:
将培养板放入37°C、5% CO2的培养箱中培养24-48小时。细胞会通过基质胶层迁移并侵袭到下室。
(四)去除非侵袭细胞
1.去除上室非侵袭细胞:
用PBS或培养基轻轻冲洗上室,去除未侵袭的细胞。
2.固定侵袭细胞:
将培养板移至室温,使用4%多聚甲醛固定下室膜表面的细胞,固定10-15分钟。
3.染色:
用结晶紫或吉姆萨染色液染色固定后的细胞,染色5-10分钟。然后用PBS冲洗掉多余的染料,确保膜表面清洁。
(五)定量和数据分析
1.细胞计数:
使用显微镜观察并计数每个孔内下室膜表面上侵袭的细胞。可以使用细胞计数器或者图像分析软件来自动计数。根据计数结果,可以计算每个实验组的侵袭细胞数。
2.定量分析:
计算侵袭细胞的平均数量,并与对照组进行比较。侵袭能力较强的细胞组通常表现为更高的细胞计数。
3.数据分析:
根据实验数据,评估不同条件下细胞的侵袭能力。
总之,细胞侵袭实验是一种评估细胞侵袭能力的有力工具,广泛应用于肿瘤、转移、免疫学等研究。
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