transwell迁移实验
浏览量: 发布时间:2023-03-14
transwell迁移实验
背景
trans是转移之意,well是小室之意,合起来的意思就是穿过小室,将小室置于培养板中,小室内称为上室,培养板内称为下室,小室底层有一张通透性的膜(一般为聚碳酸酯膜),将上下层培养液分隔开。被研究的细胞被培养在上室,由于聚碳酸酯膜有通透性,下室内培养液中的成分可以影响到上室内的细胞,从而可研究下层培养液中的成分对细胞生长、运动等的影响,且通过应用不同孔径和经过不同方法处理的聚碳酸酯膜,就可以进行共培养、细胞趋化、细胞迁移、细胞侵袭等多种方面的研究。
利用transwell侵袭实验可以检测肿瘤细胞的侵袭能力。未铺胶的transwell实验检测细胞的迁移能力,铺胶的transwell实验检测细胞的侵袭能力。迁移和侵袭是两个概念。迁移是指细胞的运动能力,而侵袭是细胞在运动的同时会分泌出消化ECM的蛋白,清除运动障碍,这个实验更能模拟人体内环境。
细胞迁移是细胞在外界信号(如:趋化因子)的作用下从一个区域转移到另一区域的运动。这个过程在在生理和病理学方面都发挥着重要的作用,比如损伤修复、细胞分化、恶性肿瘤转移、免疫细胞的迁移、组织修复等。
细胞侵袭与细胞迁移比较类似,但是“侵袭”需要细胞穿过胞外基质层(ECM)或基底膜基质层(BME),在这个过程中细胞先酶解去除ECM/BME的阻碍,从而在趋化因子浓度梯度驱使下完成从一处到另一处的移动。
原理
Transwell实验,也称为Transwell迁移或侵袭测定,是一种用于细胞生物学和分子生物学的实验室技术,用于研究细胞通过多孔膜的运动。它通常用于研究细胞对各种刺激(如生长因子、趋化因子或细胞外基质成分)的迁移、趋化性和侵袭。Transwell实验对于评估细胞通过多孔屏障迁移或侵袭的能力特别有用,多孔屏障模拟细胞必须穿过体内组织的生理条件。Transwell实验涉及Transwell小室(插入物)和孔板,它们是一种由分隔两个隔室的渗透膜组成的装置。 通常,顶部室充满细胞,而底部室包含化学引诱剂或诱导细胞迁移的物质。多孔膜允许细胞通过膜上的小孔从顶部室迁移到底部室。
Transwell实验根据是否在小室内添加基质胶分为两种类型:迁移测定(未在小室内添加基质胶):在这种类型的测定中,细胞从顶部室迁移到底部室,但不需要降解或侵入膜。 这种类型的测定测量细胞响应化学引诱剂梯度而移动的能力。侵袭测定(需在小室内添加基质胶):在侵袭测定中,细胞不仅通过多孔膜迁移,还需要通过通常涂覆在膜顶部的细胞外基质(ECM)层降解或侵袭。例如,侵袭测定通常用于研究肿瘤细胞的侵袭行为。Transwell实验是体外研究细胞行为的重要工具,可以深入了解各种生物过程,包括癌症转移、免疫细胞迁移和组织发育。通过计算小室底部或培养液内迁移或入侵的细胞数量,或通过测量各种细胞参数(例如细胞运动和趋化反应)的变化来量化细胞行为。
步骤
1. 基质胶的准备: 4℃隔夜解冻Matrigengel,实验前转移到冰盒中;将提前准备好的冰放置冰盒中,凝胶前的操作均在冰上操作。将枪头、离心管与放有Transwell小室的24孔板放入冰盒预冷,并用预冷枪头将Matrigengel混匀。
2.基质胶铺板:稀释Matrigengel,按Matrigenge和无血清培养基以1:8的比例进行稀释;将稀释后的Matrigengel,垂直加入Transwewll上室中,均匀平铺在底部;放入培养箱(37℃,5%CO2)中3h,使Matrigengel聚合成凝胶薄膜。将上室中多余液体吸掉,在每孔中加入无血清培养基,再置于培养箱30min,进行基底膜水化。
3.制作细胞悬液:制作细胞悬液前可先让细胞撤血清饥饿12-24h,进一步去除血清的影响(此步骤可选择操作);取汇合度达70%-80%的细胞进行消化,终止消化后将弃废液离心,接着用无血清培养基重悬细胞,调整细胞密度至2.5×105/mL。
4.接种细胞:在24孔板下室加入500µL含10%FBS培养基。然后用镊子将Transwell小室置于24孔板内(注意:下层培养液和小室间经常会有气泡产生,一旦产生气泡,下层培养液的趋化作用就减弱甚至消失了,在种板的时候要特别留心,一旦出现气泡,要将小室提起,去除气泡,再将小室放进培养板);每孔加入200µL细胞悬液到Transwell上室;培养箱培养24h后可进行固定染色。(时间点可根据肿瘤细胞侵袭能力而定,一般24-48h,还需要考虑细胞状态和消化时间对细胞的影响。)
5.结果统计:用0.1%结晶紫染色5-10min,PBS洗3遍,除去未与细胞结合的结晶紫,用棉签轻轻擦拭小室的上侧,将非特异性结合于小室上表面的染料擦掉,以便后续镜检;适当风干后,在400倍显微镜下选取5个视野观察细胞并计数。
注意事项
1.基质胶在室温下溶剂凝固,铺胶过程全程需要在冰上操作。
2. 基质胶浓度也是影响细胞迁移和侵袭的因素之一,所以基质胶的浓度和稀释比例需根据供应商提供的信息和实验具体情况调整,必要时可设置预实验摸索最佳浓度和稀释比例。一般常用浓度为1mg/mL。
3. 铺胶时,尽量垂直小室底部在小室底部中间加入,可避免气泡的产生。
4. 吸出小室内未结合的基质胶时需确保移液管的尖端不会刮伤凝胶层表面。
5.不同细胞的迁移和侵袭能力不同,可设置一系列细胞密度梯度摸索合适的细胞接种密度。
6. 小室的放置过程经常有气泡产生,一旦产生气泡,下层培养液的趋化作用就减弱甚至消失,因此需特别留心。一旦出现气泡,需将小室提起或用枪头去除,去除气泡后重新放置。
7. 接种细胞1-2小时后,可对培养板进行检查,确保没有大气泡产生。但有时会观察到有极小的汽包产生,但并不影响细胞迁移和侵袭,也可轻轻敲击孔板去除。
8. 用PBS清洗小室时,需避物理触碰小室底部。可以准备几个无菌烧杯或培养皿,倒入适量PBS,依次涮洗,可提高效率。
9. 拍照前需适当晾干小室,水分会影响镜下视野。