介紹：

在全球范圍內(nèi)味专，癌癥每年造成約 1000 萬人死亡。1與癌癥相關(guān)的死亡的主要原因不是原發(fā)腫瘤透汞，而是癌癥轉(zhuǎn)移：惡性細(xì)胞侵入原發(fā)腫瘤以外的組織并在這些組織中擴(kuò)散1数荤，基礎(chǔ)癌癥研究是世界衛(wèi)生組織降低癌癥死亡率1戰(zhàn)略的關(guān)鍵因素之一，研究轉(zhuǎn)移的潛在機(jī)制可為主要臨床問題提供重要信息薄肉。

在癌癥轉(zhuǎn)移中阴戚，單細(xì)胞的遷移在很大程度上受化學(xué)線索的影響，化學(xué)線索通過趨化性2為細(xì)胞遷移提供方向：單細(xì)胞沿著化學(xué)引誘物的濃度梯度遷移。3已經(jīng)描述了各種化學(xué)引誘物用于通常研究的細(xì)胞系笋熬。據(jù)報(bào)道热某，HeLa 細(xì)胞（宮頸癌細(xì)胞）向更高濃度的纖維連接蛋白4和基質(zhì)細(xì)胞衍生因子 1α 遷移。5已描述大鼠神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系 C6 被緩激肽吸引胳螟。6包含所有上述化學(xué)引誘劑分子的細(xì)胞培養(yǎng)中常用的培養(yǎng)劑是胎牛血清 (FBS苫拍；未出生小牛的血清)。7-9因此旺隙，F(xiàn)BS 為化學(xué)線索提供了一個(gè)有趣且直接的模型系統(tǒng)提供給癌細(xì)胞。

然而骏令，為了研究癌細(xì)胞對化學(xué)線索的反應(yīng)蔬捷，需要在具有化學(xué)引誘劑梯度的環(huán)境中進(jìn)行準(zhǔn)確的細(xì)胞追蹤。已經(jīng)進(jìn)行了多種細(xì)胞培養(yǎng)容器設(shè)計(jì)榔袋，向細(xì)胞10-12提供趨化梯度周拐，對細(xì)胞成像和監(jiān)測。

這些血管中的細(xì)胞可以提供實(shí)際問題凰兑。目前妥粟，最常用的活細(xì)胞成像裝置是具有足夠放大倍數(shù)的顯微鏡和用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)條件的臺面培養(yǎng)箱。雖然這些顯微鏡具有精確成像和細(xì)胞跟蹤所需的光學(xué)特性吏够，但在使用這種設(shè)置進(jìn)行活細(xì)胞成像時(shí)存在實(shí)際問題犀进。與專用培養(yǎng)箱相比，培養(yǎng)箱中培養(yǎng)條件的調(diào)節(jié)對變化更敏感织扰。13,14此外膊节，圖像僅在某些時(shí)間點(diǎn)捕獲，但顯微鏡無法用于其他用戶在此期間的（端點(diǎn)）成像整個(gè)實(shí)時(shí)成像實(shí)驗(yàn)率肉≡可以克服這些問題的系統(tǒng)是 CytoSMART? Lux3 BR Duo 試劑盒。這種用于活細(xì)胞成像的專用系統(tǒng)適用于常規(guī)培養(yǎng)箱剑三，因此可以在恒定和最佳的培養(yǎng)環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)監(jiān)測堵套。 這些設(shè)備的光學(xué)特性提供了高質(zhì)量的成像，以及準(zhǔn)確的細(xì)胞追蹤矩汪。通過將同一培養(yǎng)箱內(nèi)的兩個(gè)設(shè)備連接到一臺筆記本電腦端皮，可以同時(shí)監(jiān)測和比較兩種培養(yǎng)物，而無需為其他實(shí)驗(yàn)室成員占用顯微鏡昧甲。

在這項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中近们，我們使用并排的高質(zhì)量活細(xì)胞成像來確定 FBS 梯度對癌細(xì)胞系定向遷移的影響。使用ibidi μ-Slide Chemotaxis, CytoSMART? Lux3 BR Duo Kit 用于監(jiān)測暴露于 FBS 梯度或恒定 FBS 濃度的兩種癌細(xì)胞系昼牛。隨著時(shí)間的推移跟蹤細(xì)胞术瓮，這提供了對癌細(xì)胞趨化遷移的基本見解，這可能最終與癌癥轉(zhuǎn)移有關(guān)。

ibidi 80326

圖 1：實(shí)驗(yàn)設(shè)置胞四。將癌細(xì)胞系接種在 Ibidi μ-Slide Chemotaxis 中并添加培養(yǎng)基恬汁，從而產(chǎn)生 FBS 梯度或恒定 FBS 濃度。使用 CytoSMART? Lux3 BR Duo 試劑盒監(jiān)測培養(yǎng)物 24 小時(shí)辜伟，成像間隔為 5 分鐘氓侧。

材料和方法：

在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件下，將 HeLa 細(xì)胞（Innoprot P20107）和 C6 細(xì)胞（ATCC CCL-107）在補(bǔ)充有 10% FBS (Gibco) 和 1% pen-strep (Gibco) 的 DMEM (Gibco) 中培養(yǎng)至亞融合 (37 °C导狡；5% CO2)约巷。每個(gè)癌細(xì)胞系以每通道 18,000 個(gè)細(xì)胞（6 μl 細(xì)胞懸浮液；300 萬個(gè)細(xì)胞/ml旱捧；含 10% FBS 的培養(yǎng)基）接種在 Ibidi μ-Slide Chemotaxis 中独郎。將 65 μl 培養(yǎng)基（DMEM、FBS枚赡、pen-strep）添加到兩邊水庫中：一個(gè)水庫中的 20% FBS 和另一個(gè)水庫中的 0% FBS 或兩個(gè)水庫中的 10% FBS（圖 1）氓癌。使用 CytoSMART? Lux3 BR Duo 試劑盒（37°C；5% CO2）制作培養(yǎng)物的高質(zhì)量圖像：監(jiān)測培養(yǎng)物 24 小時(shí)蛹拜，每 5 分鐘拍攝一次快照她蛉。然后，從 CytoSMART? Cloud 導(dǎo)出圖像慰颊，并使用 FIJI 插件 TrackMate 跟蹤單個(gè)細(xì)胞赚兰。15使用 FIJI 插件 Chemotaxis 和遷移工具將跟蹤的路徑轉(zhuǎn)換為趨化圖。16

結(jié)果：

圖 2（HeLa 細(xì)胞）和圖 3（C6 細(xì)胞）中顯示了具有 FBS 梯度或恒定 FBS 濃度的培養(yǎng)物的延時(shí)圖像思樟。HeLa 細(xì)胞在恒定 FBS 濃度下從它們的起源遷移了更遠(yuǎn)的距離镰钦，但表現(xiàn)出略微傾向于向更高的遷移暴露于梯度時(shí)的 FBS 濃度。在恒定的 FBS 濃度下晦哺，C6 細(xì)胞似乎從原點(diǎn)遷移的距離更小箫驻。然而，這些細(xì)胞在 FBS 梯度中也顯示出較少的定向遷移 - 因此沒有明顯的趨化遷移贩挨。

圖 2：HeLa 細(xì)胞在恒定 FBS 濃度下遷移更大的距離绍挤，但在暴露于梯度時(shí)更傾向于向更高的 FBS 濃度遷移。A) 使用 CytoSMART? Lux3 BR Duo Kit 制作的 HeLa 細(xì)胞原始圖像尤桃，使用 FIJI 插件 TrackMate 進(jìn)行單細(xì)胞檢測（紫色）和路徑檢測（黃色）籽榕。B) 使用 FIJI 插件趨化性和遷移工具可視化的 HeLa 細(xì)胞的趨化位移，縱向和橫向位移相對于 FBS 梯度定義甘桑。

圖 3：C6 細(xì)胞在 FBS 梯度中沒有顯示出明顯的趨化遷移拍皮。A) 使用 CytoSMART? Lux3 BR Duo 試劑盒制作的 C6 細(xì)胞原始圖像，使用 FIJI 插件 TrackMate 進(jìn)行單細(xì)胞檢測（紫色）和路徑檢測（黃色）跑杭。B) 使用 FIJI 插件趨化性和遷移工具可視化的 C6 細(xì)胞的趨化位移铆帽，縱向和橫向位移相對于 FBS 梯度定義咆耿。

討論：

癌癥轉(zhuǎn)移是癌癥相關(guān)死亡的主要原因，因此細(xì)胞遷移是癌癥研究的重要課題爹橱。高質(zhì)量的活細(xì)胞成像是準(zhǔn)確細(xì)胞追蹤的先決條件萨螺，它提供了對驅(qū)動轉(zhuǎn)移性細(xì)胞遷移機(jī)制的基本見解。這些機(jī)制之一是趨化性愧驱，其中細(xì)胞沿著趨化劑的梯度增加遷移慰技。本研究旨在通過 ibidi μ-Slide Chemotaxis和CytoSMART? Lux3 BR Duo 試劑盒使用并排高質(zhì)量活細(xì)胞成像來確定 FBS 梯度對癌細(xì)胞系定向遷移的影響。這些設(shè)備提供了可立即應(yīng)用于分析軟件的高質(zhì)量圖像组砚，從而實(shí)現(xiàn)輕松準(zhǔn)確的單細(xì)胞跟蹤吻商。從該跟蹤中可以看出，HeLa 細(xì)胞更傾向于向更高的 FBS 濃度遷移糟红，而 C6 細(xì)胞則不太清楚诅鹰。

宮頸癌是最常見的轉(zhuǎn)移性原發(fā)腫瘤之一，轉(zhuǎn)移灶見于例如骨流沦、肝和肺組織。17膠質(zhì)瘤轉(zhuǎn)移是一種非常罕見的現(xiàn)象絮商。18,19這些轉(zhuǎn)移中的每一個(gè)的臨床患病率都可能與血清的多少有關(guān) - 在本研究中由 FBS 建模– 作為細(xì)胞的化學(xué)引誘劑邢窜。由于通過血流擴(kuò)散是轉(zhuǎn)移17的主要機(jī)制，因此腫瘤細(xì)胞向血管的定向遷移和可能的趨化遷移可引發(fā)轉(zhuǎn)移铆韭。與神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系 C6 相比丘隙，在本研究中顯示出更多趨化遷移的宮頸癌細(xì)胞系 HeLa 似乎與相應(yīng)轉(zhuǎn)移的臨床患病率一致。

在本研究中用作化學(xué)引誘劑的 FBS 提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)上簡單的模型系統(tǒng)菜涯。除此之外伶离，這種設(shè)置模擬了向血管的定向遷移。然而拣末，F(xiàn)BS 具有可變且復(fù)雜的組成 20诺教，因此對負(fù)責(zé)所研究細(xì)胞定向遷移的特定分子幾乎沒有提供任何了解。還應(yīng)考慮到 FBS 具有除趨化遷移外影響細(xì)胞行為的其他特性：例如饼瓮，細(xì)胞培養(yǎng)物中的 FBS 濃度會影響細(xì)胞增殖碗帅。21盡管在高 FBS 濃度和低 FBS 濃度下增殖率沒有明顯差異觀察到，細(xì)胞遷移可能仍然受到其他 FBS 相關(guān)過程的影響豹爹。因此裆悄，在相同設(shè)置下的后續(xù)實(shí)驗(yàn)，使用單個(gè)化學(xué)引誘劑可以提供有關(guān)細(xì)胞行為的更詳細(xì)信息臂聋。

結(jié)論：

在這項(xiàng)研究中光稼，我們成功地展示了使用高質(zhì)量活細(xì)胞成像進(jìn)行準(zhǔn)確細(xì)胞追蹤的可能性。 ibidi μ-Slide Chemotaxis孩等，CytoSMART? Lux3 BR Duo Kit 能夠并行監(jiān)測實(shí)驗(yàn)條件艾君，并提供直接適用于細(xì)胞追蹤的圖像。這揭示了趨化性。

HeLa 細(xì)胞在 FBS 梯度中的遷移腻贰，而 C6 細(xì)胞沒有顯示出明顯的趨化遷移吁恍。高質(zhì)量的成像和相應(yīng)的結(jié)果最終可能與癌癥轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)研究相關(guān)。

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