傷口愈合與遷移實驗的應用

　　細胞遷移是許多重要生理過程的核心機制。例如，胚胎發(fā)育、組織損傷修復以及傷口愈合均依賴于可控的細胞遷移。相反，在癌癥轉移、炎癥等病理狀態(tài)下，細胞遷移則呈現(xiàn)失調狀態(tài)。因此，研究細胞遷移的機制具有廣泛的科學意義。

使用預裝2孔插件的µ-Dish_{35 mm, high} 培養(yǎng)皿（貨號81176）培養(yǎng)的內皮細胞。

圖片來源：美國賓夕法尼亞大學醫(yī)學院Derek Sung

　　傷口愈合實驗和遷移實驗是研究不同條件下細胞遷移行為的經典方法，其應用涵蓋以下關鍵科學問題：

　　• 條件性遷移與傷口愈合研究

　　細胞在特定條件下的遷移行為如何變化？例如：

　　藥物/增強劑/抑制劑處理后的響應

　　基因沉默（siRNA或CRISPR/Cas9技術）的影響

　　基質硬度或成分改變時的適應性

　　• 高通量藥物篩選

　　特定藥物如何影響目標細胞（如癌細胞）的遷移速率？

　　• 細胞互作研究

　　遷移過程中細胞間是否保持接觸？

　　細胞間如何協(xié)同或競爭？

　　細胞的自主遷移能力如何量化？

　　• 2D侵襲實驗

　　兩種細胞類型（如腫瘤細胞與成纖維細胞）的相互作用機制是什么？

2D侵襲實驗中的兩種不同細胞類型。數據由德國萊比錫大學C. Matern和K. D. Nnetu提供

　　注：與普通遷移實驗不同，定向遷移實驗（如趨化實驗）通過構建梯度環(huán)境（2D或3D）研究細胞的趨化性運動。

抑制劑/增強劑對傷口愈合的影響分析示例

　　如何進行傷口愈合/遷移實驗：

　　此類實驗的核心指標是細胞覆蓋區(qū)域（間隙閉合率）隨時間的變化（即劃痕愈合情況），基本步驟如下：

　　1.制造細胞單層間隙：在單層細胞中形成物理性缺口。

　　2.實時監(jiān)測遷移過程：通過活細胞成像技術或定時拍攝記錄細胞向缺口遷移的動態(tài)。

　　3.分析間隙閉合率：手動或借助自動化軟件計算閉合（劃痕愈合）速率，作為核心實驗結果。

　　盡管傷口愈合實驗原理看似簡單，但實際操作中需嚴格標準化以下參數以保證結果的可重復性與可靠性：

　　細胞密度均一性

　　缺口尺寸一致性

　　培養(yǎng)條件（溫度、CO?濃度等）穩(wěn)定性

　　成像時間間隔與持續(xù)時間的精準控制

活細胞成像示例：使用 ibidi Stage Top Incubation System 臺式培養(yǎng)箱系統(tǒng)實時觀測MCF7細胞的傷口愈合過程（相差顯微鏡，10倍物鏡）

　　文獻：

　　J.E.N. Jonkman, et al. An introduction to the wound healing assay using live-cell microscopy. Cell Adh Migr, 2014, 10.4161/cam.36224

　　W.J. Ashby, A. Zijlstra. Established and novel methods of interrogating two-dimensional cell migration. Integr Biol 2012, 10.1039/c2ib20154b

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