细胞行为大赏之细胞迁移和细胞侵袭

细胞迁移是指细胞受到外来信号的刺激后，由一个地方迁移到另一个地方的特性。而细胞侵袭则是指细胞通过细胞外基质或者基底膜基质从一个区域迁移到另一个区域的能力。经常有人会分不清这两者的区别，但是实际上二者有联系也有区别。细胞迁移是在没有阻力的情况下的细胞移动，但细胞侵袭是指细胞需要先裂解掉“阻力"（如细胞外基质，extracellular matrix，ECM）后才实现移动的能力，所以本质上，细胞侵袭是一种特殊的细胞迁移，侵袭细胞通常具有迁移能力，但并不是所有迁移细胞都具有侵袭性。

细胞迁移是正常细胞的基本功能之一，是机体正常生长发育的生理过程，也是活细胞普遍存在的一种运动形式。胚胎发育、血管生成、伤口愈合、免疫反应、炎症反应、动脉粥样硬化、癌症转移等过程中都涉及细胞迁移。因此通过对细胞迁移（包括细胞侵袭）的研究，对阻止癌症转移、异体植皮等医学应用方面具有一定意义。

细胞迁移分析通常在细胞培养物中开展，目前流行的方法主要有：Boyden小室（跨膜法）、间隙封闭分析（gap-closure assay）等。

Boyden小室法：

Boyden小室由上、下两室组成，中间以微孔滤膜隔开。将趋化剂加入下室中，形成梯度，而细胞接种在上室中。细胞放置在其中一个室内，或接种在膜的一面，将要研究的趋化试剂或抑制剂放置于另一室内。受趋化剂影响，细胞会穿过膜上的微孔从上室移动到下室。之后，通过固定、染色和观察，穿过膜的细胞数就可以在显微镜下进行检测。这种分析方法的优点是可用于分析贴壁或不贴壁细胞，并可检测趋化梯度下的迁移。缺点是趋化试剂的浓度梯度不可知且是变化的，所以这种分析传统上大多只用于终点法，不适用于实时动态迁移。需要注意的是，我们必须选择比细胞直径略小的滤膜孔径。如果细胞在梯度的刺激下，它们会拼命挤过去。一般来说，3um的孔径适合白细胞或淋巴细胞迁移。5um的孔径适合成纤维细胞或癌细胞，也适合单核细胞和巨噬细胞。而8um的孔径适合大多数细胞，这一孔径支持大多数上皮细胞和成纤维细胞的最佳迁移，但不适合淋巴细胞。

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而在细胞侵袭中，细胞需要破坏或调节细胞外基质（ECM）。在Boyden分析中加入一层ECM蛋白，即可将细胞迁移分析转换成侵袭分析，Cell BioLabs可提供包被不同ECM单组分及全组分ECM的细胞侵袭检测试剂盒。

间隙封闭分析：

让细胞在孔的底部围绕一个阻止细胞生长的区域（如在孔底部中央放置阻塞物）生长。试验在移除阻塞物后开始，可观察单层细胞迁移到原先的空白区域中。优点是可以对细胞迁移进行实时监测，避免与创伤相关的因子可能造成的复杂性。另外，可在细胞层上加一层基质，进行3维细胞迁移的分析。这种方法操作简单且重复性好，以简单方便的形式精准地监则细胞迁移，既可用于终点法，也可用于实时动态迁移的分析。缺点是这种方法不能分析不贴壁细胞及趋化梯度下的细胞迁移。