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活細(xì)胞成像儀的相關(guān)實(shí)驗protocol
活細(xì)胞成像儀在細(xì)胞相關(guān)實(shí)驗中的應(yīng)用,可以進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)和生長曲線監(jiān)測、細(xì)胞監(jiān)測實(shí)驗、細(xì)胞劃痕實(shí)驗、細(xì)胞增殖實(shí)驗、細(xì)胞調(diào)亡實(shí)驗、細(xì)胞共培養(yǎng)實(shí)驗、細(xì)胞毒性實(shí)驗等。
● 細(xì)胞劃痕實(shí)驗protocol及注意事項:
(1) 實(shí)驗?zāi)康?/p>
1)探究細(xì)胞遷移運(yùn)動
2)探究細(xì)胞修復(fù)能力
3)探究細(xì)胞間相互作用
(2) 實(shí)驗原理
細(xì)胞遷移(Cell migration):也稱為細(xì)胞移動、細(xì)胞爬行或細(xì)胞運(yùn)動,是指細(xì)胞在接收到遷移信號或感受到某些物質(zhì)的梯度后而產(chǎn)生的移動。它參與到很多生理和病理的活動中,如下:
①免疫:如淋巴細(xì)胞的定向遷移是其分化成熟和發(fā)揮功能的關(guān)鍵之一;②炎癥:炎癥反應(yīng)最重要的功能是將白細(xì)胞送到炎癥灶,白細(xì)胞遷移到炎癥部位并發(fā)揮其吞噬和組織損傷作用;③腫瘤轉(zhuǎn)移:腫瘤轉(zhuǎn)移是腫瘤惡化后最常見的活動,如侵入淋巴管、血管后隨脈管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移;④損傷修復(fù):當(dāng)機(jī)體發(fā)生損傷時,免疫細(xì)胞和血小板會遷移到損傷部位,參與消炎和凝血;⑤胚胎發(fā)育:胚胎期不同類型祖細(xì)胞遷移至特異靶位以保證各組織、器官的正常發(fā)育。
細(xì)胞劃痕實(shí)驗(Cell scratch assay)是通過在細(xì)胞單層上劃痕并通過延時顯微鏡定期捕獲圖像,從而研究細(xì)胞遷移運(yùn)動、修復(fù)能力和細(xì)胞間相互作用的實(shí)驗室技術(shù),基本原理是:在融合的單層細(xì)胞上人為制造一個空白區(qū)域,稱為“劃痕/傷口”,劃痕邊緣的細(xì)胞會逐漸進(jìn)入空白區(qū)域使“劃痕/傷口”愈合,于細(xì)胞遷移過程中在開始和定期捕獲圖像,通過測量不同時間點(diǎn)的劃痕間距并計算差值,可對細(xì)胞的遷移能力做出判斷。因其類似體外傷口愈合過程,又名傷口愈合實(shí)驗(Wound healing assay)??捎糜诳梢杂^察藥物、基因等外源因素對細(xì)胞遷移、修復(fù)和相互作用的影響。
(3)儀器和試劑
1)儀器:細(xì)胞計數(shù)儀、臺式離心機(jī)、CO2培養(yǎng)箱、倒置顯微鏡、移液槍、移液管移液器、4℃和-20℃冰箱、6孔培養(yǎng)板、直尺、maker筆。
2)試劑:細(xì)胞適配培養(yǎng)基、FBS、PBS、胰酶、樣本溶劑。
(4) 實(shí)驗步驟
1)劃線:先用marker筆在6孔板背后,用直尺比著,均勻的劃橫線,大約每隔0.5~1cm一道,橫穿過孔,每孔至少穿過5條線;
2)鋪板:處于對數(shù)生長期的細(xì)胞,胰蛋白酶消化成單細(xì)胞懸液,接種于6孔培養(yǎng)板;細(xì)胞鋪板6w/孔,接種原則為過夜后融合率達(dá)到100%,每孔最終的培養(yǎng)基總量2mL;
3)細(xì)胞培養(yǎng)37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h;
4)劃痕:第二天用200微升槍頭比著6孔板蓋子或直尺,平行或垂直于背后的橫線劃痕,槍頭要垂直,不能傾斜
5)清洗:PBS沖洗細(xì)胞3次,除去劃下的細(xì)胞,加入無血清培養(yǎng)基;
6) 拍照:擦去6孔板背后的marker橫線劃痕。4倍鏡下進(jìn)行拍照,保證劃痕居中且垂直,注意背景一致,加入待測樣本,設(shè)置濃度梯度,可按0,6,12,24h時間點(diǎn)取樣,拍照。
7.)結(jié)果分析,使用Image J軟件打開圖片后,隨機(jī)劃取6至8條水平線,計算細(xì)胞間距離的均值或者劃痕面積均值。
8)數(shù)據(jù)處理:
細(xì)胞遷移率(傷口愈合率)=(初始劃痕面積-t時刻劃痕面積)/初始劃痕面積
細(xì)胞遷移率(傷口愈合率)=(初始細(xì)胞間距離均值-t時刻細(xì)胞間距離均值)/初始細(xì)胞間距離均值
(5)注意事項
1)劃線的目的只是為了輔助劃痕時劃的更直,有利于后續(xù)拍照分析,劃線會在拍照前擦去。
2)細(xì)胞接種數(shù)量需根據(jù)細(xì)胞生長速度和狀態(tài)而定,接種原則為過夜后融合率達(dá)到100%,即細(xì)胞間沒有空隙,否則會影響后續(xù)拍照分析。
3)同濃度不同孔之間劃痕最好使用同一只槍頭,減少劃痕距離的誤差。劃痕時槍頭垂直,不能傾斜,可比著直尺或孔板蓋,保持力度一致,一次性劃完。
4)沖洗時要溫柔,貼壁加入,避免沖掉單層細(xì)胞,反復(fù)多次沖洗,盡量洗掉所有的細(xì)胞碎片。
5)降低細(xì)胞增殖對遷移造成的假陽性結(jié)果的方法:①使用無血清或低血清培養(yǎng)基(<2%)可降低細(xì)胞增殖對實(shí)驗結(jié)果的影響;②一般認(rèn)為24h為細(xì)胞的一個周期,在選取合適的時間點(diǎn)(6,12,24h)檢測劃痕寬度時,最好不要超過細(xì)胞一個周期的時間;③如果要單純考慮細(xì)胞遷移,可以先用絲裂霉素(1µg/ml)處理1h,抑制細(xì)胞的分裂。
6)盡量保證各個劃痕寬度一致, 人工槍頭制造劃痕難以保證劃痕寬度的一致性,影響實(shí)驗結(jié)果,這也是該方法最大的缺陷,有條件的同學(xué)可以選擇culture Insert(如下圖),將細(xì)胞接種于Dish中間的Insert,培養(yǎng)。細(xì)胞長滿Insert區(qū)域后用鑷子移除Insert即可產(chǎn)生500um、1000um寬度的劃痕。