Transwell 迁移/侵袭实验
1、基本原理
将 Transwell 小室放入培养板中,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。我们将细胞种在上室内,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。
应用不同孔径和经过不同处理的聚碳酸酯膜,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。侵袭实验中使用到的 Matrigel 是从小鼠 EHS 肉瘤中提取的基质成分,含有 LN、IV 型胶原、接触蛋白和肝素硫酸多糖,铺在无聚乙烯吡硌烷酮的聚碳酸酯滤膜上,能在 DMEM 培养基中重建形成膜结构,这种膜结构与天然基质膜结构极为相似。
Transwell 小室的滤膜孔径一般为8μm,在侵袭实验中,膜孔都被 Matrigel 覆盖,细胞不能自由穿过,必须分泌水解酶,并通过变形运动才能穿过这种铺有 Martrigel 的滤膜,这与体内情况较为相似。细胞欲进入下室,先要分泌基质金属蛋白酶(MMPs)将基质胶降解,方可通过聚碳酸酯膜。计数进入下室的细胞量可反映肿瘤细胞的侵袭能力。
2、所需材料
· Transwell 小室 (8-10μm 孔径,Coster 或 Corning); 24 孔培养板;BD 公司的 Matrigel(5 mg/ml, -20C, 1:5 或 1:8 稀释)
· 胎牛血清
· 细胞生长培养基:无血清 DMEM;1% FBS DMEM;10% FBS DMEM;1640 培养基、1640 完全培养基
· 胰蛋白酶
· PBS
· 青霉素-链霉素溶液(100×)
· 结晶紫或台盼蓝
· 甲醇
· Matrigel(侵袭实验)
3、主要试剂配置
(1)PBS 磷酸盐缓冲液: PBS 粉剂每袋加 ddH2O 定容至1000 ml,调pH7.2,121℃,30 min,高压灭菌,4℃保存。
(2)细胞生长培养基:-20℃ 保存,临用前按体积比配成含10% FBS 和 1% 青霉素-链霉素双抗的完全培养液。
4、操作步骤
1.所有细胞培养试剂和细胞培养池放在37℃温育;
2.待测细胞培养至对数生长期,消化细胞,用 PBS 和无血清培养基先后洗涤 1 次,用无血清培养基(或含 0.05-0.2% BSA 的无血清培养基)悬浮细胞,计数,调整细胞浓度为2-5×10^5 /ml;另外,也可在制备细胞悬液前无血清饥饿细胞 12-24 h。
3.如进行侵袭实验,将 Matrigel 胶从 -20℃ 取出于4℃ 冰箱过夜,在4℃ 条件下(预冷枪头和离心管,最好在冰浴上操作)将 Matrigel 胶用无血清的细胞培养基稀释至300 μl/ml(或对 5 mg/ml 的原 Matrigel 以1:5稀释成 1mg/ml),取100 μl 均匀涂抹一层于细胞培养池的PET膜上表面,然后将培养池轻轻放入 24 孔板孔内,37℃ 放置 3-5 h 左右,取出于超净工作台过夜干燥。使用前进行基底膜水化。
注:如进行迁移实验,则跳过这一步骤
4.在下室(即 24 孔板底部)加入600-800 μl 含10%(或20%)血清的培养基,上室加入 100-150 μl 细胞悬液,注意在下室培养基与小室之间不能有气泡,如有气泡,要将小室提起,去除气泡再轻轻放回,继续在孵箱培养 24 -48 h;对于迁移能力弱的细胞,可将下室培养基用 3T3细胞培养过夜,取上清再加 50g/ml 的 FN(Fibronectin)做为下室培养基。
5.取出小室,弃去孔中培养液,用无钙的 PBS 洗 2 遍,将其下表面浸泡在70%甲醇(或 4% 的多聚甲醛,或 5% 戊二醛)溶液中,固定 30 min~60 min,然后取出适当风干,用结晶紫(Crystal violet, 0.1% working solution in PBS)或台盼蓝 (Trypan blue, 0.4% working solution, 4% stock solution, PBS) 或 Giemsa 染色 20 min, 用湿棉签轻轻擦去上层未迁移细胞,用无钙 PBS 洗 3 遍,400 倍显微镜下镜检,并计算PET膜下表面的细胞数,计算中间和四周 5 个视野,取平均值。
另外,可用小镊子小心揭下膜,底面朝上晾干,移至载玻片上用中性树脂封片;显微镜下去 9 个视野计数和统计。
5、实验结果
镜下对染色后的细胞进行计数,计数值高,则该组细胞迁移/侵袭能力强。