Name: in vitro cell migration and invasion assays
Uploaded: 2014-06-01T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vitro Cell Migration and Invasion Assays at JoVE.com

The authors thank Mike Myles, Sam Saunders, and C.W. Elton at the ECU Multimedia &amp; Technology Services for providing assistance in video production. We acknowledge the grant support from North Carolina Biotechnology Center, Golfers against Cancer, Brody Brothers Endowment Fund, American Heart Association, and ECU/Vidant Cancer Research and Education Fund (L.V.Y. and M.J.R.).

1. Cellodling sårtillslutning Assay <ol><li> Drag av celler från vävnadsodlingsplatta med användning av 0,25% trypsin-EDTA-lösning. Pelletera cellerna i ett 15 ml koniskt rör genom centrifugering, aspirera supernatanten och återsuspendera cellerna i odlingsmedia. Plåt lämpligt antal celler i en 6-brunnsplatta för 100% sammanflytning i 24 timmar. Obs: Tester kan behövas för att bestämma tid och antalet celler för att uppnå 100% sammanflödet på grund av celltypen och storleken på den väl använ...

<ol>
	<li>Castellone, R. D., Leffler, N. R., Dong, L., Yang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+tumor+cell+migration+and+metastasis+by+the+proton-sensing+GPR4+receptor.">Inhibition of tumor cell migration and metastasis by the proton-sensing GPR4 receptor.</a> Cancer Lett. 312 (2), 197-208 (2011).</li><li>Hall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cytoskeleton+and+cancer.">The cytoskeleton and cancer.</a> Cancer Metastasis Rev. 28, (2009).</li><li>Lauffenburger, D. A., Horwitz, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+migration:+a+physically+integrated+molecular+process.">Cell migration: a physically integrated molecular process.</a> Cell. 84 (3), 359-369 (1996).</li><li>Peter, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migration+to+apoptotic+&amp;#34;find-me&amp;#34;+signals+is+mediated+via+the+phagocyte+receptor+G2A.">Migration to apoptotic &amp;#34;find-me&amp;#34; signals is mediated via the phagocyte receptor G2A.</a> J. Biol. Chem. 283 (9), 5296-5305 (2008).</li><li>Radu, C. G., Yang, L. V., Riedinger, M., Au, M., Witte, O. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=T+cell+chemotaxis+to+lysophosphatidylcholine+through+the+G2A+receptor.">T cell chemotaxis to lysophosphatidylcholine through the G2A receptor.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 101 (1), 245-250 (2004).</li><li>Buul, J. D., Hordijk, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signaling+in+leukocyte+transendothelial+migration.">Signaling in leukocyte transendothelial migration.</a> Arterioscler Thromb. Vasc. Biol. (5), 824-833 (2004).</li><li>Yang, L. V., Heng, H. H., Wan, J., Southwood, C. M., Gow, A., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternative+promoters+and+polyadenylation+regulate+tissue-specific+expression+of+Hemogen+isoforms+during+hematopoiesis+and+spermatogenesis.">Alternative promoters and polyadenylation regulate tissue-specific expression of Hemogen isoforms during hematopoiesis and spermatogenesis.</a> 228 (4), 606-616 (2003).</li><li>Yang, L. V., Radu, C. G., Wang, L., Riedinger, M., Witte, O. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gi-independent+macrophage+chemotaxis+to+lysophosphatidylcholine+via+the+immunoregulatory+GPCR+G2A.">Gi-independent macrophage chemotaxis to lysophosphatidylcholine via the immunoregulatory GPCR G2A.</a> Blood. 105 (3), 1127-1134 (2005).</li><li>Yoshida, M., Yoshida, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sperm+chemotaxis+and+regulation+of+flagellar+movement+by+Ca2+.">Sperm chemotaxis and regulation of flagellar movement by Ca2+.</a> Mol. Hum. Reprod. 17 (8), 457-465 (2011).</li><li>Albini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+and+endothelial+cell+invasion+of+basement+membranes.+The+matrigel+chemoinvasion+assay+as+a+tool+for+dissecting+molecular+mechanisms.">Tumor and endothelial cell invasion of basement membranes. The matrigel chemoinvasion assay as a tool for dissecting molecular mechanisms.</a> Pathol. Oncol. Res. 4 (3), 230-241 (1998).</li><li>Fidler, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+determinants+of+metastasis.">Critical determinants of metastasis.</a> Semin. Cancer Biol. 12 (2), 89-96 (2002).</li><li>Steeg, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+metastasis:+mechanistic+insights+and+clinical+challenges.">Tumor metastasis: mechanistic insights and clinical challenges.</a> Nat. Med. 12 (8), 895-904 (2006).</li><li>Roussos, E. T., Condeelis, J. S., Patsialou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotaxis+in+cancer.">Chemotaxis in cancer.</a> Nat. Rev. Cancer. 11 (8), 573-587 (2011).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+3D+morphology+and+functions+on+genetically+engineered+mouse+melanoma+cells.">Comparative study of 3D morphology and functions on genetically engineered mouse melanoma cells.</a> Integr. Biol. (Camb. 4 (11), 1428-1436 (2012).</li><li>Junger, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purinergic+regulation+of+neutrophil+chemotaxis.">Purinergic regulation of neutrophil chemotaxis.</a> Cell. Mol. Life Sci. 65 (16), 2528-2540 (2008).</li><li>Lazennec, G., Richmond, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemokines+and+chemokine+receptors:+new+insights+into+cancer-related+inflammation.">Chemokines and chemokine receptors: new insights into cancer-related inflammation.</a> Trends Mol. Med. 16 (3), 133-144 (2010).</li><li>Huang, H. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trypsin-induced+proteome+alteration+during+cell+subculture+in+mammalian+cells.">Trypsin-induced proteome alteration during cell subculture in mammalian cells.</a> J. Biomed. Sci. 17, (2010).</li><li>Cortesio, C. L., Boateng, L. R., Piazza, T. M., Bennin, D. A., Huttenlocher, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calpain-mediated+proteolysis+of+paxillin+negatively+regulates+focal+adhesion+dynamics+and+cell+migration.">Calpain-mediated proteolysis of paxillin negatively regulates focal adhesion dynamics and cell migration.</a> J. Biol. Chem. 286 (12), 9998-10006 (2011).</li><li>Wehrle-Haller, B., Imhof, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actin+microtubules+and+focal+adhesion+dynamics+during+cell+migration.">Actin microtubules and focal adhesion dynamics during cell migration.</a> Int. J. Biochem. Cell Biol. 35 (1), 39-50 (2003).</li></ol>

Cell migration är en viktig aspekt att undersöka inom cancerforskningen och det kan också tillämpas på utvecklings, immunologiska och sårläkningsstudier. I cellodling sårtillslutning analys och migrationstranswell cellen och invasionsanalyser avslöjar detaljerad information om cellmigrations beteenden och kan användas för att undersöka de molekylära mekanismerna av cell migration 1,2,10,14. Vår studie använde dessa cellmotilitet analyser för att fastställa migration hastighet och invasion fun...

Motilitet är ett väsentligt inslag i levande celler. Cell migration är involverad i utformningen av livet, embryonal utveckling, immunsvar, och många patologiska processer såsom cancer metastasering och inflammation 1-9. Därför, metoder för att studera cell flyttande beteende är mycket användbara forskningsverktyg för ett brett spektrum av discipliner inom biomedicinsk vetenskap, biologi, bioteknik och närliggande områden. Studien av cellmigration i cancerforskningen är av särskilt intresse eftersom den främsta dödsorsaken hos cancerpatienter är relaterad till metastasutvecklingen. För för cancer att sprida sig och sprida i hela kroppen, måste cancerceller migrera och invadera genom extracellulär matrix (ECM), intravasate i blodcirkulationen, bifoga till en avlägsen plats, och slutligen extravasera att bilda avlägsen härdar 1,10-12. Olika biologiska metoder kan användas för att studera dessa händelser i detalj. Cellodlings sår stängning end den transwell migration och invasion analyser används allmänt i den vetenskapliga gemenskapen 1,10. Dessa tester kan ge nödvändig information som kan möjliggöra en förståelse för hur väl en viss celltyp spontant kan migrera eller svara på en kemo-attraherande och riktnings migrera mot den. Flera flyttande fenotyper har beskrivits. Celler kan migrera i en enda cell form, såsom ses i mesenkymala eller amöboid liknande rörelser eller genom multicellulär rörelse märkt kollektiv migration eller cellsändning 13. Metoden för rörelse används i rörliga celler lätt kan observeras med användning av cellodlings sårtillslutning assay. Bland de många sätt att studera cellmigration, är cellen sårtillslutning analys en av de enklaste. Denna metod är användbar för att bestämma migrations förmågan hos hela cellmassor. När det tas ett steg längre det kan användas för att observera enskilda cellens morfologiska egenskaper under migration 14. Efter analysen av tillslutning av sår många fenotyper kan avslöjas. Att mäta den slutna sträcka över tid om man jämför med en kontroll kan avslöja specifika förändringar migration eller en försämrad flyttande fenotyp som var okända tidigare. Dessutom kan enstaka cell lamellipodium bildning, svans indragning, och riktad rörelse ger ledtrådar för vad som kan försämras eller förbättras i cellerna av intresse 14. Den transwell migration och invasion analyser kan användas för att analysera förmågan hos enskilda celler till directionally svara på olika kemo-attraherande medel oavsett om de är kemokiner, tillväxtfaktorer, lipider, eller nukleotider 4,5,8,15,16. Det kan också bedöma differential flyttande förmåga på grund av överuttryck av en receptor 1,14. Dessa analyser kan också användas för att identifiera och karakterisera de viktiga regulatorer av cellmigration, såsom Rho-familjen av små GTPaser 2. Efter dessa kort och lätt få tillgångligt tester, sättet cell migration och förmågan hos en cell att invadera in i en 3D-matris kan också bestämmas.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="601">
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">Dulbecco&#8217;s modified Eagle medium (DMEM)</td>
			<td style="width:133px;">Gibco</td>
			<td style="width:107px;">11995-073</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td style="width:133px;">Gemini</td>
			<td style="width:107px;">100106</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td style="width:133px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:107px;">A4503-50G</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:169px;">Trypsin EDTA 0.25%</td>
			<td style="width:133px;">Gibco</td>
			<td style="width:107px;">25200-056</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">Dulbecco&#8217;s phosphate buffered saline (DPBS)</td>
			<td style="width:133px;">Gibco</td>
			<td style="width:107px;">14190-250</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:169px;">Crystal violet</td>
			<td style="width:133px;">Sigma</td>
			<td style="width:107px;">C0775-100G</td>
			<td style="width:193px;">Dissolved in water at 0.2%</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">Cell disassociation buffer</td>
			<td style="width:133px;">Gibco</td>
			<td style="width:107px;">13151-014</td>
			<td style="width:193px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">Cell culture incubator</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:193px;">Model # 3145</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">SterilGARD biosafety hood</td>
			<td style="width:133px;">The Baker Company, Inc.&#160;</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:193px;">Model # VBM-600</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:169px;">EVOS Fl inverted microscope</td>
			<td style="width:133px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:107px;"></td>
			<td style="width:193px;">Model # AMF-4302-US</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:169px;">Tissue culture plate</td>
			<td style="width:133px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:107px;">353046</td>
			<td style="width:193px;">Catalog number varies depending on the type of culture plate</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="63" rowspan="2" style="height:63px;width:169px;">Corning Transwell insert</td>
			<td rowspan="2" style="width:133px;">Fisher</td>
			<td rowspan="2" style="width:107px;">07-200-150</td>
			<td rowspan="2" style="width:193px;">Catalog number varies depending on the pore size of the membrane</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro cell migration and invasion assays

Migration is a key property of live cells and critical for normal development, immune response, and disease processes such as cancer metastasis and inflammation. Methods to examine cell migration are very useful and important for a wide range of biomedical research such as cancer biology, immunology, vascular biology, cell biology and developmental biology. Here we use tumor cell migration and invasion as an example and describe two related assays to illustrate the commonly used, easily accessible methods to measure these processes. The first method is the cell culture wound closure assay in which a scratch is generated on a confluent cell monolayer. The speed of wound closure and cell migration can be quantified by taking snapshot pictures with a regular inverted microscope at several time intervals. More detailed cell migratory behavior can be documented using the time-lapse microscopy system. The second method described in this paper is the transwell cell migration and invasion assay that measures the capacity of cell motility and invasiveness toward a chemo-attractant gradient. It is our goal to describe these methods in a highly accessible manner so that the procedures can be successfully performed in research laboratories even just with basic cell biology setup.

Såret stängning analysen och analys av transwell cell migration presenteras här utfördes med hjälp av musen B16F10 melanomceller som modellsystem. Under tillslutning av sår-analysen gjordes B16F10-celler såddes i en 6-brunnars vävnadsodlingsplatta och odlades till 100% sammanflytning i 24 timmar. Ett sår på ca 700 nm bred genererades med hjälp av en pipett spets och såret stängning (cellmigration) spelades in med time-lapse mikroskopi. Alternativt kan sårtillslutning också studeras genom att ta ögonblick...

Watch this Scientific Journal Video about In vitro Cell Migration and Invasion Assays at JoVE.com

In vitro Cell Migration and Invasion Assays

In vitro Cell Migration och Invasion Analyser

Vanligen används, är mycket tillgängliga metoder för att undersöka cellmigration och invasion in vitro beskriven. Den första metoden är den cell sårtillslutning analys som mäter cellrörlighet. Den andra metoden är den transwell migration och invasionsanalys som bedömer den kemotaktiska och invasiv förmåga hos celler.

Migration is a key property of live cells and critical for normal development, immune response, and disease processes such as cancer metastasis and ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Cell Biology

Biology

In vitro Cell Migration and Invasion Assays

Unit 1

Cell Polarization and Migration

SCIENTISTS IN ACTION

Neurocircuit Assays for Seizures in Epilepsy Mutants of Drosophila

Neurocircuit Assays for Seizures in Epilepsy Mutants of Drosophila

Neurocircuit analyser för epileptiska anfall Mutationsformer av Drosophila</em

Drosophila melanogaster is a useful tool for studying seizure like activity. A variety of mutants in which seizures can be induced through either physical ...

An In vitro FluoroBlok Tumor Invasion Assay

An In vitro FluoroBlok Tumor Invasion Assay

En In vitro FluoroBlok tumör Invasion analys

The hallmark of metastatic cells is their ability to invade through the basement membrane and migrate to other parts of the body. Cells must be able to ...

Rapid Homogeneous Detection of Biological Assays Using Magnetic Modulation Biosensing System

Snabb Homogen detektion av biologiska analyser med magnetkamera System Modulation biosensing

A magnetic modulation biosensing system (MMB) [1,2] rapidly and homogeneously detected biological targets at low concentrations without any washing or ...

Analysis of Schwann-astrocyte Interactions Using In Vitro Assays

Analysis of Schwann-astrocyte Interactions Using In Vitro Assays

Analys av Schwann-astrocyternas interaktioner Använda In Vitro Analyser

Schwann cells are one of the commonly used cells in repair strategies following spinal cord injuries. Schwann cells are capable of supporting axonal ...

In Vitro Aggregation Assays Using Hyperphosphorylated Tau Protein

In Vitro Aggregation Assays Using Hyperphosphorylated Tau Protein

In vitro aggregeringsanalyser Använda hyperfosforylerat Tau-protein

Alzheimer's disease is one of a large group of neurodegenerative disorders known as tauopathies that are manifested by the neuronal deposits of ...

Methods for Skin Wounding and Assays for Wound Responses in C. elegans

Methods for Skin Wounding and Assays for Wound Responses in C. elegans

Metoder för Skin såra och Analyser för Wound-svar i<em&gt; C. elegans</em

The C. elegans epidermis and cuticle form a simple yet sophisticated skin layer that can repair localized damage resulting from wounding. Studies of wound ...

Quantitation of Endothelial Cell Adhesiveness In Vitro

Quantitation of Endothelial Cell Adhesiveness In Vitro

Kvantifiering av endotelceller Vidhäftnings<em&gt; In Vitro</em

One of the cardinal processes of inflammation is the infiltration of immune cells from the lumen of the blood vessel to the surrounding tissue. This ...

A Simplified System for Evaluating Cell Mechanosensing and Durotaxis In Vitro

A Simplified System for Evaluating Cell Mechanosensing and Durotaxis In Vitro

Ett förenklat system för utvärdering Cell Mechanosensing och Durotaxis<em&gt; In Vitro</em

The composition and mechanical properties of the extracellular matrix are highly variable between tissue types. This connective tissue stroma diversity ...

A Customizable Chamber for Measuring Cell Migration

En anpassningsbar avdelningen för mätcell Migration

Cell migration is a vital part of immune responses, growth, and wound healing. Cell migration is a complex process that involves interactions between ...

Imaging Intermediate Filaments and Microtubules with 2-dimensional Direct Stochastic Optical Reconstruction Microscopy

Imaging intermediär filament och mikrotubuli med 2-dimensionell direkt stokastiska optiska återuppbyggnad mikroskopi

The cytoskeleton, composed of actin microfilaments, microtubules, and intermediate filaments (IF), plays a key role in the control of cell shape, ...