date:2025-03-19 15:02:38
傷口愈合與遷移實驗的應(yīng)用
細(xì)胞遷移是許多重要生理過程的核心機制。例如,胚胎發(fā)育、組織損傷修復(fù)以及傷口愈合均依賴于可控的細(xì)胞遷移。相反,在癌癥轉(zhuǎn)移、炎癥等病理狀態(tài)下,細(xì)胞遷移則呈現(xiàn)失調(diào)狀態(tài)。因此,研究細(xì)胞遷移的機制具有廣泛的科學(xué)意義。
使用預(yù)裝2孔插件的µ-Dish35 mm, high 培養(yǎng)皿(貨號81176)培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞。
圖片來源:美國賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院Derek Sung
傷口愈合實驗和遷移實驗是研究不同條件下細(xì)胞遷移行為的經(jīng)典方法,其應(yīng)用涵蓋以下關(guān)鍵科學(xué)問題:
• 條件性遷移與傷口愈合研究
細(xì)胞在特定條件下的遷移行為如何變化?例如:
藥物/增強劑/抑制劑處理后的響應(yīng)
基因沉默(siRNA或CRISPR/Cas9技術(shù))的影響
基質(zhì)硬度或成分改變時的適應(yīng)性
• 高通量藥物篩選
特定藥物如何影響目標(biāo)細(xì)胞(如癌細(xì)胞)的遷移速率?
• 細(xì)胞互作研究
遷移過程中細(xì)胞間是否保持接觸?
細(xì)胞間如何協(xié)同或競爭?
細(xì)胞的自主遷移能力如何量化?
• 2D侵襲實驗
兩種細(xì)胞類型(如腫瘤細(xì)胞與成纖維細(xì)胞)的相互作用機制是什么?
2D侵襲實驗中的兩種不同細(xì)胞類型。數(shù)據(jù)由德國萊比錫大學(xué)C. Matern和K. D. Nnetu提供
注:與普通遷移實驗不同,定向遷移實驗(如趨化實驗)通過構(gòu)建梯度環(huán)境(2D或3D)研究細(xì)胞的趨化性運動。
抑制劑/增強劑對傷口愈合的影響分析示例
如何進(jìn)行傷口愈合/遷移實驗:
此類實驗的核心指標(biāo)是細(xì)胞覆蓋區(qū)域(間隙閉合率)隨時間的變化(即劃痕愈合情況),基本步驟如下:
1.制造細(xì)胞單層間隙:在單層細(xì)胞中形成物理性缺口。
2.實時監(jiān)測遷移過程:通過活細(xì)胞成像技術(shù)或定時拍攝記錄細(xì)胞向缺口遷移的動態(tài)。
3.分析間隙閉合率:手動或借助自動化軟件計算閉合(劃痕愈合)速率,作為核心實驗結(jié)果。
盡管傷口愈合實驗原理看似簡單,但實際操作中需嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化以下參數(shù)以保證結(jié)果的可重復(fù)性與可靠性:
細(xì)胞密度均一性
缺口尺寸一致性
培養(yǎng)條件(溫度、CO?濃度等)穩(wěn)定性
成像時間間隔與持續(xù)時間的精準(zhǔn)控制
活細(xì)胞成像示例:使用 ibidi Stage Top Incubation System 臺式培養(yǎng)箱系統(tǒng)實時觀測MCF7細(xì)胞的傷口愈合過程(相差顯微鏡,10倍物鏡)
文獻(xiàn):
J.E.N. Jonkman, et al. An introduction to the wound healing assay using live-cell microscopy. Cell Adh Migr, 2014, 10.4161/cam.36224
W.J. Ashby, A. Zijlstra. Established and novel methods of interrogating two-dimensional cell migration. Integr Biol 2012, 10.1039/c2ib20154b
ibidi Culture-Inserts劃痕插件系列產(chǎn)品及參數(shù):
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