肿瘤细胞侵袭和迁移研究的实验技术改进

  • 投稿南小
  • 更新时间2017-09-05
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龙林梅

(兴义民族师范学院,贵州 兴义 562400)

【摘 要】肿瘤的基础研究一直是医学类研究的热点,研究者发现恶性肿瘤细胞具有高度侵袭和迁移的特性,对于侵袭和迁移特性的研究具有现实指导意义,而实验技术是基础研究中重要的一个环节,本文针对研究肿瘤细胞侵袭和迁移的几种常用实验技术,提出相应的改进建议。

【关键词】肿瘤;侵袭;迁移;实验技术

肿瘤的治疗一直是生物医学类研究很重要的一部分,恶性肿瘤成为威胁人类健康和生命的主要疾病之一,近些年来,我国及全世界的恶性肿瘤发病率和死亡率都呈上升趋势。近年来肿瘤相关研究取得了很大的进展,但恶性肿瘤具有的高度侵袭和迁移特性成为肿瘤治疗失败的主要原因之一,因此肿瘤细胞的侵袭和迁移是抗肿瘤研究中的热点。

1.检测肿瘤细胞的侵袭性和迁移性的常用实验技术

基础研究对临床工作有着推动作用,注重基础研究不仅利于提高医务工作者的素质,并且利于开展交流合作,推动行业发展,肿瘤疾病治疗的研究工作最终还是要从基础研究做起。实验技术对于基础研究的发展有着至关重要的作用,实验技术的发展推动基础研究的进步。研究肿瘤细胞侵袭和迁移特性时,常用的实验技术有Western blot、免疫组化、Transwell小室测定法、划痕实验等,对这几种实验技术进行优缺点分析能够为科研工作者提出建议,让科研工作者在研究过程中少走弯路,具有一定的现实意义。

1.1检测肿瘤细胞侵袭和迁移相关蛋白

肿瘤细胞侵袭和迁移相关蛋白有CD147、MMP-2、MMP-9、VEGF等。CD147是免疫球蛋白家族中一个高度糖基化的跨膜蛋白,能够调控MMPs的表达,刺激MMP-2、MMP-9的产生,MMP-2、MMP-9能降解细胞外基质的蛋白成分,并且诱导VEGF的产生,促进血管的生成,在恶性肿瘤的侵袭和转移中起关键性作用。研究证实,这些蛋白的表达水平都与肿瘤细胞的恶性程度、肿瘤的侵袭和迁移有着密切的联系,通过实验来检测蛋白的表达水平,一定程度上可了解肿瘤细胞的侵袭和迁移特性。

在基础研究中,通常可以通过Western blot来检测侵袭和转移相关蛋白的表达水平,从而确定肿瘤细胞的侵袭性和迁移性是否存在差异,这种方法一定程度上是可以让研究者间接了解肿瘤细胞的侵袭性和迁移性的变化,并且Western blot的方法可以量化蛋白的表达水平,但缺点是检测蛋白表达水平对于判断侵袭性和迁移性不够直观,实验步骤较为复杂,抗体和蛋白的亲和力存在差异,并且抗体价格相对比较昂贵,因此此方法存在一定的局限性。

1.2Transwell小室测定法

Transwell小室测定法可用于测定肿瘤细胞的侵袭性和迁移性,Transwell小室底部有一张通透性膜。在实验进行时,分别在小室内、外加入不同的培养液,将肿瘤细胞接种在小室内,细胞对小室外的培养液有趋化性,一段时间之后,侵袭性和迁移性较高的肿瘤细胞可从小室内迁移到小室外,终止培养,将小室内膜上的细胞擦拭干净,置于镜下观察,可看到迁移到小室外膜上的肿瘤细胞,从而研究肿瘤细胞的侵袭和迁移特性。Transwell小室测定法研究侵袭和迁移更加的直观,实验步骤较简单,缺点是只能半量化肿瘤细胞侵袭和迁移特性。

1.3划痕实验

划痕实验可用于侵袭和迁移,划痕实验是先将肿瘤细胞接种,细胞铺满培养皿时,用移液枪尖等在贴壁细胞上划线,PBS冲洗,镜下观察划痕并拍照、标记,测量划痕边缘相对距离;继续培养细胞,终止培养后在镜下观察划痕的状态,拍照并测量,计算迁移距离,根据细胞迁移距离即可判断细胞的侵袭和迁移特性。划痕实验的方法简单,实验仪器简单,可量化肿瘤细胞侵袭和迁移特性;但实验中的不可控因素影响结果可靠性。

2.实验技术改进建议

在肿瘤细胞的侵袭性与迁移性研究中,以上的几种实验技术,在一定程度上都能对侵袭性和迁移性做出较为准确的评价,针对其优点进行改进,使得实验结果更为可靠。

Western blot实验可定量检测蛋白表达水平,但是此种方法无法定位蛋白在细胞中的位置,如果一旦蛋白在细胞内表达的部位发生变化,研究者无法获得相应的结果。因此可用免疫组化的方法定位蛋白的位置,作为Western blot的补充实验,两种实验技术相结合不仅可量化目标蛋白的表达水平,还能在细胞中定位目标蛋白的表达位置。

Transwell小室要严格按照实验步骤,认真仔细的操作,要求在实验设计时,应当考虑全面,如培养基中小牛血清等物质会诱导肿瘤细胞迁移,所以在实验中,小室内部应当使用无血清培养基,小室外使用含少量血清的培养基,肿瘤细胞的趋化性会诱导其向小室外迁移。为了模拟肿瘤细胞在体内的状态,在接种肿瘤细胞之前,在小室内铺上一层基质胶模拟人体内的细胞外基质,肿瘤细胞需要分泌一些侵袭和迁移相关的蛋白将基质胶溶解,才能迁移到小室外。Transwell小室测定法在改进之后,肿瘤细胞发生迁移时所处的环境更加近似人体内部,得到的实验结果更为可靠。

与以上几种实验技术相比,划痕实验对设备仪器的要求较低,为了提高划痕实验可靠性,实验人员首先要对整个实验过程熟悉,还应注意以下几点,在划痕时用枪尖靠着直尺划线,得到的划痕较为均匀和笔直;同一个样本的不同位置重复划线,计算迁移距离时多取几个点,降低实验的误差。

肿瘤细胞的侵袭和迁移特性的研究对于肿瘤的临床治疗有着重要的现实意义,而实验技术对于基础研究的发展是非常重要的,对实验技术进行改革,可有效的推动基础研究的进展。研究肿瘤细胞侵袭和迁移特性的几种实验技术各有其优缺点,在实际工作中,科研工作者可根据自身的实际情况,将几种常用的实验技术结合起来,取长补短,得到的结果的可信度会更高。

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