環(huán)形細胞侵襲實驗--使細胞侵襲的過程可視化
腫瘤細胞的侵襲能力是腫瘤轉(zhuǎn)移的一個重要特征。為了研究腫瘤細胞侵襲過程的機制，一系列體外細胞實驗建立起來，用于研究細胞侵襲基底膜和基質(zhì)的過程。體外侵襲實驗首先是采用人工重構(gòu)基底膜材料Matrigel，可以在37℃逐漸凝固成膠，結(jié)構(gòu)與天然基質(zhì)膜結(jié)構(gòu)極為相似。通常的實驗是在孔徑8μm的濾膜上鋪上一層Matrigel，細胞不能自由穿過，必須分泌水解酶，并通過變形運動才能穿過。實驗之后通過對穿過“基質(zhì)膜”的細胞進行計數(shù)，來確定細胞的侵襲能力。這一方法非常仿真的模擬了細胞在生理狀態(tài)下的侵襲過程，但是其也有一定的局限性。由于濾膜的不透光性，使得直接觀察細胞偽足和骨架變化變得非常困難。
英國的科研人員改進了腫瘤侵襲實驗，設(shè)計了一種環(huán)形細胞侵襲實驗，使得操作進一步簡化，并且也能模擬3D侵襲。重要的是，能夠使侵襲過程中的活細胞或者是固定的細胞可視化。借用這個實驗方法，研究人員發(fā)現(xiàn)侵襲過程中主要有蛋白酶參與其中。研究發(fā)現(xiàn)，在3D侵襲的細胞中蛋白酶會聚集在偽足和細胞的粘附點上。
Cells Assemble Invadopodia-Like Structures and Invade into Matrigel in a Matrix Metalloprotease Dependent Manner in the Circular Invasion Assay
X. Yu and L. M. Machesky
PLoS ONE, 2012, 10.1371/journal.pone.0030605
（一）實驗材料
1) 細胞: MDA-MB-231
2) 實驗耗材: 傷口愈合插件 （ibidi，80209）
玻璃底培養(yǎng)皿 （ibidi，81158）
3) 試劑: Matrigel （BD）
4%多聚甲醛溶液
0.1%Triton X-100
（二）實驗步驟
l 將ibidi傷口愈合插件放入ibidi玻璃底培養(yǎng)皿中間
l 在插件外部鋪 6 × 105 MDA-MB-231細胞，等待細胞貼壁
l 細胞貼壁后移除傷口愈合插件，在細胞中心形成一個0.8cm2的空白區(qū)域
l 加入250μl的50% BD Matrigel （4.5mg/ml），將培養(yǎng)皿內(nèi)層剛好鋪滿，能形成一個0.8mm厚度的“基質(zhì)膜”
l 孵育2小時，使Matrigel完全固化，加入培養(yǎng)基
l 在37。C培養(yǎng)箱中孵育24小時。
l 以4%多聚甲醛溶液固定30分鐘，并以 0.1%Triton X-100通透30分鐘后可以加入DAPI或者抗體染色
（三）實驗結(jié)果
1、使用環(huán)形細胞侵襲實驗能夠觀測到細胞侵襲中的活動（圖一）
圖一：MDA-MB-231細胞在環(huán)形細胞侵襲過程中形成了侵襲鏈：A）MDA-MB-231細胞在matrigel中形成了一個長的侵襲鏈 B）勤洗臉的免疫熒光圖，紅色為Actin，藍色為細胞核
2. 使用環(huán)形侵襲實驗能夠記錄對比侵襲速率和侵襲面積（圖二）
圖二：MDA-MB-231細胞侵襲過程受MMP調(diào)控。加入25μM的GM6001能顯著的減緩侵襲速率和侵襲面積。
滬公網(wǎng)安備31011202005471 
