和野生動物一樣，細(xì)胞也會從一個地方遷移到另一個地方。雖然細(xì)胞遷移的原因還不明確，但它有助于我們理解正常細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展、分化、傷口**等過程，以及某些**，如癌癥轉(zhuǎn)移。細(xì)胞侵襲的一個特殊情況，就是細(xì)胞三維遷移。 從細(xì)胞水平上講，細(xì)胞遷移和侵襲時往往會出現(xiàn)細(xì)胞粘著斑（整合素介導(dǎo)的細(xì)胞運動前緣的附著點）。借用粘著斑作為牽引點，細(xì)胞將自己拉向目的地。 為了研究控制這些過程的復(fù)雜信號，已經(jīng)開發(fā)了多種細(xì)胞遷移檢測方法，比如，測量從起始位置移動到結(jié)束位置的細(xì)胞的數(shù)量（也可以是動態(tài)測量）。四種主要的細(xì)胞遷移實驗分別為：跨膜/ Boyden小室、細(xì)胞劃痕實驗、細(xì)胞隔離遷移實驗（也稱為二維細(xì)胞遷移實驗或缺口封閉實驗）和微流體技術(shù)。選擇何種檢測結(jié)束需要對這些檢測方法有一定的了解，并且明確你需要什么樣的數(shù)據(jù)。了卻以下問題將有利于細(xì)胞遷移檢測方法的選擇。
什么時候該使用跨膜/Boyden小室？
跨膜/Boyden小室是*常用的細(xì)胞遷移檢測方法，該方法始于20世紀(jì)60年代，以S.V.Boyden的名字命名，小室被中間的微孔濾膜（通常涂有細(xì)胞外基質(zhì)蛋白）分隔成兩個腔。通常是在細(xì)胞培養(yǎng)板空中放置一聚碳酸酯細(xì)胞培養(yǎng)嵌套，嵌套底部為濾膜。檢測時將細(xì)胞放置在一個腔中（或種植在膜的一側(cè)），在另一腔內(nèi)添加趨化劑（或抑制劑）。 受趨化劑影響，細(xì)胞穿過膜中的小孔遷移，之后你就可以使用顯微鏡觀察細(xì)胞遷移情況。該實驗類型的優(yōu)點在于，你可以使用貼壁細(xì)胞或懸浮細(xì)胞，并可以測試趨化梯度下的遷移情況。 該方法缺點是，趨化劑的濃度梯度是未知和可變的，而且該方法只能做終點觀察，很難看到動態(tài)變化過程（雖然這種情況正在改進，下文將會提到）。同時，細(xì)胞遷移后的人工計數(shù)也是相當(dāng)乏味的，各種遷移細(xì)胞標(biāo)簽技術(shù)也正在發(fā)展中。Cell Biolabs公司稱，“我們在進行細(xì)胞標(biāo)簽時是非常謹(jǐn)慎的，以為標(biāo)簽后的細(xì)胞遷移屬性有可能發(fā)生改變，從而導(dǎo)致錯誤結(jié)果。” Cell Biolabs公司的CytoSelect細(xì)胞遷移檢測試劑盒（CytoSelect Cell Migration Assays）能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞自動技術(shù)，但并未使用細(xì)胞標(biāo)簽技術(shù)，而是在完成細(xì)胞遷移后使用熒光染料進行技術(shù)。
BD Biosciences公司提供了另一種自動計數(shù)的解決方案，使用一種特殊的膜用來分隔小室。該公司的FluoroBlok細(xì)胞培養(yǎng)嵌套（BD FluoroBlok Cell Culture Inserts）含有“輕緊”型膜結(jié)構(gòu)，能夠阻止490-700nn的光線穿透。因此，研究人員可以在底部小室檢測熒光，而光線不會到達(dá)小室頂端。使用BD FluoroBlok系統(tǒng)，如果熒光標(biāo)記的細(xì)胞穿過濾膜，就可以自動被底部的熒光讀板系統(tǒng)或熒光顯微鏡讀取。該方法能夠用于動態(tài)觀察細(xì)胞遷移狀況，而不僅僅用于終點分析。
BD BioSciences公司利用其FluoroBlok技術(shù)，還提供了多種應(yīng)用。比如，BD BioCoat™ Angiogenesis System: Endothelial Cell Migration，它涂有人纖維連接蛋白，用于檢測內(nèi)皮細(xì)胞的遷移狀況。BD FluoroBlok Insert 系統(tǒng)經(jīng)常用于腫瘤細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞遷移和侵襲檢測。
什么時候該使用細(xì)胞劃痕實驗？
細(xì)胞劃痕實驗又稱傷口**實驗，是指將細(xì)胞培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或平板上，待細(xì)胞融合后在中央?yún)^(qū)域畫一條線，這條線內(nèi)的細(xì)胞被機械力去除掉了，然后將細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)，觀察細(xì)胞向無細(xì)胞的劃痕區(qū)域遷移的情況，來判斷細(xì)胞的遷移能力。*近，一些公司比如Essen BioScience提供自動化的細(xì)胞劃痕工具，以提高可重復(fù)性。該公司的CellPlayer遷移檢測試劑盒（ Essen’s CellPlayer™ Migration Assay）是96孔板劃痕檢測系統(tǒng)。該板的優(yōu)勢在于使用簡單，可以實時記錄細(xì)胞遷移情況。但由于不同實驗室可能會使用不同的劃痕實驗方法，而且即使使用自動設(shè)備也難以難以**控制劃痕區(qū)域，因此實驗組和對照組的劃痕可能一致。
劃痕還可能會損壞細(xì)胞下的細(xì)胞外基質(zhì)。EMD Millipore公司指出，劃痕實驗在研究細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)和細(xì)胞極性時十分有用，但由于使用的器具并不統(tǒng)一，因此其中的可變因素較多。比如，劃痕的大小和寬度不一致，從而影響實驗結(jié)果的可重復(fù)性和一致性。而且，劃痕邊緣的細(xì)胞可能會受到損傷，從而導(dǎo)致遷移困難。另一方面，劃痕實驗無法進行可溶性因子和化學(xué)趨化劑的梯度研究。損傷的細(xì)胞可能會釋放某些物質(zhì)進入培養(yǎng)基中，從而影響其他細(xì)胞。
什么時候該使用細(xì)胞隔離遷移實驗？
細(xì)胞隔離遷移實驗和劃痕實驗類似，檢測細(xì)胞遷移進入無細(xì)胞區(qū)域的狀況，只是不會出現(xiàn)劃痕實驗中的“傷口”（細(xì)胞刮傷）。細(xì)胞在培養(yǎng)孔底部生長，其周圍放置抑制細(xì)胞在某個區(qū)域生長的物質(zhì)，比如在培養(yǎng)孔中間放置小塞子，以產(chǎn)出無細(xì)胞區(qū)域。實驗開始時移除小塞子，研究人員就可以觀察細(xì)胞遷移至無細(xì)胞區(qū)域。該方法的優(yōu)點是可以連續(xù)地觀察細(xì)胞運動，不存在細(xì)胞損傷，而且研究人員可以添加某些基質(zhì)，觀察細(xì)胞的三維遷移。其缺點包括不能觀察懸浮細(xì)胞或趨化梯度（Boyden小室可以測定）。
Platypus Technologies和Cell Biolabs公司使用多孔板用于細(xì)胞隔離遷移檢測。Platypus*近推出高通量的兼容性檢測方案，可以通過顯微鏡或高內(nèi)涵的成像儀器讀取數(shù)據(jù)。Platypus公司指出，“我們*近推出的ORIS Pro 384孔細(xì)胞遷移檢測試劑盒完全實現(xiàn)自動化，既有適合組織培養(yǎng)處理的表面，也有I型膠原蛋白處理的表面。ORIS Pro 384是對96孔和小塞為基礎(chǔ)的檢測方式的改進，配合其高度自動化配置，尤其適用于高通量篩選。ORIS Pro 384在培養(yǎng)孔底部放置生物相容性凝膠，不需要提前放置小塞，也不需要使用**或手工移除小塞。隨著高內(nèi)涵分析儀器和多參數(shù)的讀數(shù)儀器的到來，研究人員可以觀察細(xì)胞的表型。”
什么時候需要微流體檢測？
基于微流體設(shè)備的細(xì)胞遷移檢測也日益普及。設(shè)備間的區(qū)別在于它們的構(gòu)造的，但一般微流體設(shè)備都含有一連接兩端的通道。研究人員可在一端加入，細(xì)胞可在底部生長。然后在另一側(cè)加入趨化劑，使用顯微鏡觀察細(xì)胞遷移狀況。微流體檢測的優(yōu)點在于，研究人員可以節(jié)約寶貴的試劑和細(xì)胞（昂貴的**或罕見的原代細(xì)胞），研究人員還能夠產(chǎn)生線性濃度梯度（和Boyden小室相反）。其缺點為由于體積較小，為保持細(xì)胞活性，可能需要頻繁換液。
EMD Millipore公司*近公布了一種微流體遷移實驗盒，該產(chǎn)品可單獨使用，或和該公司的Boyden Chamber QCM™遷移和入侵檢測試劑盒配合使用。 “我們公司*近推出的Millicell μ-migration Assay Kit，該產(chǎn)品可實時觀察單細(xì)胞遷移情況。能夠測量參數(shù)，如細(xì)胞的移動速度、方向和遷移指數(shù)等，該產(chǎn)品支持穩(wěn)定的線性濃度梯度，持續(xù)時間超過48小時。因此，研究人員可以區(qū)分趨化和隨機運動下細(xì)胞的慢速和快速遷移細(xì)。該試劑盒還可以使用熒光標(biāo)記的細(xì)胞。”
“六月，EMD Millipore公司將公布QCM Invadopodia檢測試劑盒，該產(chǎn)品含有癌變物質(zhì)invadopodia，可引發(fā)腫瘤細(xì)胞遷移，它是**個也是目前**一個能可視化定量檢測各種分子對ECM降解作用的試劑盒。該試劑盒可在玻璃培養(yǎng)表面形成一層薄膜，相容性試劑能將肌動蛋白、細(xì)胞核和invadopodial退化位點共定位，可用于檢測invadopodia抑制劑和增強劑的活性，從而分析各種細(xì)胞類型的侵襲能力。該試劑盒有紅色和綠色兩種顏色可供選擇。
Platypus公司指出，“由于許多研究人員都在研究**機制，細(xì)胞遷移檢測產(chǎn)品也應(yīng)該更接近生理狀態(tài)。三維的細(xì)胞遷移檢測可能更接近生理狀態(tài)。同時，細(xì)胞在不同的培養(yǎng)表面上可能會產(chǎn)生不同的信號，細(xì)胞表面可能一部分和基質(zhì)接觸，而另一部分和培養(yǎng)液接觸。我們的細(xì)胞遷移產(chǎn)品更傾向于將細(xì)胞的所有部分都埋入基質(zhì)中。我們還需要不斷地研究，以期開發(fā)成更多的檢測模型。”
