細胞行為大賞之細胞遷移和細胞侵襲

細胞遷移是指細胞受到外來信號的刺激后，由一個地方遷移到另一個地方的特性。而細胞侵襲則是指細胞通過細胞外基質或者基底膜基質從一個區域遷移到另一個區域的能力。經常有人會分不清這兩者的區別，但是實際上二者有聯系也有區別。細胞遷移是在沒有阻力的情況下的細胞移動，但細胞侵襲是指細胞需要先裂解掉“阻力"（如細胞外基質，extracellular matrix，ECM）后才實現移動的能力，所以本質上，細胞侵襲是一種特殊的細胞遷移，侵襲細胞通常具有遷移能力，但并不是所有遷移細胞都具有侵襲性。

細胞遷移是正常細胞的基本功能之一，是機體正常生長發育的生理過程，也是活細胞普遍存在的一種運動形式。胚胎發育、血管生成、傷口愈合、免疫反應、炎癥反應、動脈粥樣硬化、癌癥轉移等過程中都涉及細胞遷移。因此通過對細胞遷移（包括細胞侵襲）的研究，對阻止癌癥轉移、異體植皮等醫學應用方面具有一定意義。

細胞遷移分析通常在細胞培養物中開展，目前流行的方法主要有：Boyden小室（跨膜法）、間隙封閉分析（gap-closure assay）等。

Boyden小室法：

Boyden小室由上、下兩室組成，中間以微孔濾膜隔開。將趨化劑加入下室中，形成梯度，而細胞接種在上室中。細胞放置在其中一個室內，或接種在膜的一面，將要研究的趨化試劑或抑制劑放置于另一室內。受趨化劑影響，細胞會穿過膜上的微孔從上室移動到下室。之后，通過固定、染色和觀察，穿過膜的細胞數就可以在顯微鏡下進行檢測。這種分析方法的優點是可用于分析貼壁或不貼壁細胞，并可檢測趨化梯度下的遷移。缺點是趨化試劑的濃度梯度不可知且是變化的，所以這種分析傳統上大多只用于終點法，不適用于實時動態遷移。需要注意的是，我們必須選擇比細胞直徑略小的濾膜孔徑。如果細胞在梯度的刺激下，它們會拼命擠過去。一般來說，3um的孔徑適合白細胞或淋巴細胞遷移。5um的孔徑適合成纖維細胞或癌細胞，也適合單核細胞和巨噬細胞。而8um的孔徑適合大多數細胞，這一孔徑支持大多數上皮細胞和成纖維細胞的最佳遷移，但不適合淋巴細胞。

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而在細胞侵襲中，細胞需要破壞或調節細胞外基質（ECM）。在Boyden分析中加入一層ECM蛋白，即可將細胞遷移分析轉換成侵襲分析，Cell BioLabs可提供包被不同ECM單組分及全組分ECM的細胞侵襲檢測試劑盒。

間隙封閉分析：

讓細胞在孔的底部圍繞一個阻止細胞生長的區域（如在孔底部中央放置阻塞物）生長。試驗在移除阻塞物后開始，可觀察單層細胞遷移到原先的空白區域中。優點是可以對細胞遷移進行實時監測，避免與創傷相關的因子可能造成的復雜性。另外，可在細胞層上加一層基質，進行3維細胞遷移的分析。這種方法操作簡單且重復性好，以簡單方便的形式精準地監則細胞遷移，既可用于終點法，也可用于實時動態遷移的分析。缺點是這種方法不能分析不貼壁細胞及趨化梯度下的細胞遷移。