实验准备: 细胞,24孔板,细胞小室(8μm,24孔板专用),ECM Gel,10%FBS+培养基,无血清培养基,10 μ、200 μL、1000 μL移液器及配套枪头,1.5 mL EP管,冰盒
实验设计:
实验分组一般分为
阴性组(上下层均没有趋化因素),
实验组(按照实验需要,上层或者下层加入趋化因素),
对照组(趋化因素与实验组中的相反)。如果有特别需要,可以再加上
阳性组(上下层都有趋化因素)。
实验操作(请细读注意事项):
一、细胞侵袭实验
1.ECM Gel原液提前1 h放在4 ℃冰箱中解冻,实验前转移到冰盒中。
2.将1.5 mL EP、枪头盒、细胞小室放在24孔板里面后,置于冰上预冷。
3.根据自己的使用量,按照ECM Gel : 无血清培养基=1 : 7.5在冰上稀释成使用液。
4.把枪头剪去一小段(约3 μm)后在冰上吸取40 μL/孔ECM Gel使用液轻轻加入小室上室中,加入时慢慢移动枪头,保证液体平铺在底部。
5.放在37 ℃孵箱15 min,让胶凝固。
6.消化、离心、计数细胞后,按照2.5x10^4 / mL用无血清培养基稀释细胞,制成细胞悬液(如果细胞很多,这一步可以提前,在4、5之前做)。
7.按照每孔200 μL,将细胞悬液加入小室上室,同时在小室下室加入10%FBS+培养基500 μL,放入37 ℃孵箱培养。
8.若干小时后取出,吸去小室上室多余液体,用PBS清洗两次,用棉棒在上室中轻轻转动,吸干水分并擦去膜内侧的细胞。
9.在上室中加入结晶紫染液,染色5 min,回收染液,用流水缓缓冲去染液,再次用棉棒在上室中轻轻转动,吸干水分。 10.在正置显微镜上放置一块载玻片,将细胞小室的小孔倒置放在上面,拍照。
11.在100倍视野下,对膜的上下左右及中间计数,做平均数。
二、细胞迁移实验
细胞迁移实验不需要ECM Gel包被,其余步骤一致。
实验原理:多孔膜是聚碳酸酯膜(polycarbonate membrane),膜带有微孔,孔径大小有0.1-12.0 μm。将细胞小室放入对应的培养板中,小室内称上室,培养板内称下室,上室内盛装上层培养液,下室内盛装下层培养液,上下层培养液以聚碳酸酯膜相隔。将细胞种在上室内,由于聚碳酸酯膜有通透性,下层培养液中的成分可以影响到上室内的细胞,从而可以研究下层培养液中的成分对细胞生长、运动等的影响。
细胞迁移和侵袭实验常用8.0μm膜,上室种肿瘤细胞,下室加入FBS或某些特定的趋化因子,肿瘤细胞会向营养成分高的下室运动,从而从多孔膜一侧穿过,贴壁于多孔膜的另一侧,计数其细胞量可反映肿瘤细胞的迁移或者侵袭能力(圆形透明小孔为微孔)。(注: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)
注意事项
1.ECM Gel(货号:E1270)由Sigma公司生产,来源于大鼠肉瘤的细胞外基质提取物,保存在-20℃,由于在室温中会快速凝固,不可逆,因此需要在冰上溶解和操作,同时一切要与ECM Gel接触的耗材也需要预冷,避免俩者接触时温差较大引起ECM Gel凝固粘附,造成浪费。
2.制作ECM Gel使用液时,先加入培养基,再加入ECM Gel;同时在使用量的基础上多配置5-20 uL(使用量多就多配点),避免液体挂壁造成最后一次加样不够。
3.加胶时,胶的量以刚好把胶浸湿为最好(24孔的millicell需要35-40uL),过厚细胞侵袭变慢,过少则失去侵袭实验的意义;完成后可轻轻地,均匀地拍打培养板四个侧面,让液体完全平铺,这样可以避免因为胶的厚薄不均而引起的误差。
4.凝固时间可以适当延长,但最好不要超过30min,防止液体挥发使gel凝固得过硬。
5.通常先根据细胞的侵袭能力估计每孔小室加入的细胞数量,侵袭能力强的细胞(如231,CAF)每孔加入5,000个,那最后的细胞悬液应该制备成2.5x104/mL,而侵袭能力弱的细胞(如MCF-7)可以提高细胞数量,达到10,000个,那最后的细胞悬液应该制备成5x104/mL。上层加入细胞悬液后可轻轻地,均匀地拍打培养板四个侧面,让液体完全平铺,避免细胞分布不均而引起细胞计数时中间多两边少。
6.加入下室中的10%FBS是作为趋化因子诱导细胞运动,24孔板下室一般加入500μl含FBS的培养基,不同的培养板加的量有不同要求,具体请参考说明书。这里要特别注意的是,下层培养液和小室间常会有气泡产生,一旦产生气泡,气泡处的趋化作用就减弱甚至消失了,在种板的时候要特别留心,小室在放入时倾斜缓慢放入(注意小室中的液体不要流出),可以避免气泡。培养时间需要自己根据文献做预实验,寻找合适的时间点;时间点的选择除了要考虑到细胞细胞侵袭力外,细胞数及处理因素对细胞数目的影响也不可忽视,穿过的细胞数在100-200之间最好。棉签清洗时一定要轻柔,防止戳破多孔膜。
7.结晶紫是细胞核染液,细胞大小不同,染色时间也有改变,染液放置的时间和浓度也会对染色时间有影响,需要自己掌握;最优的染色状态是细胞核颜色深,胞浆色浅。