细胞划痕
目的
在单层贴壁细胞上人为制造一个无细胞的“划痕”区域,模拟伤口,观察细胞向划痕区域迁移、铺满的过程,评估细胞的集体迁移能力(侧向运动能力)。
原理
利用物理方法(如枪头)在融合度接近100%的单层细胞上制造一道划痕,形成无细胞区。细胞会从划痕边缘向中心迁移,通过定时拍照观察划痕宽度随时间的变化,量化细胞迁移的速度和能力。
步骤
✔ 细胞铺板
将细胞消化计数,以较高密度均匀接种于培养皿(6孔板、12孔板最常用)或专用培养皿中。目标是培养过夜后细胞能达到接近100%融合,形成致密单层。铺板均匀性至关重要!
✔ 制造划痕
- 细胞融合度达标后,吸去旧培养基。
- 用无菌PBS轻柔洗涤细胞1-2次,去除漂浮死细胞和血清(血清会促进迁移,干扰基线)。
- 吸尽PBS。
- 关键步骤:使用无菌的、直头的、200μL黄色枪头(或其他尺寸,需保持一致性),垂直于培养皿底部,像用尺子一样,用力均匀、快速、一次性地在细胞层上划出直线。通常划一个“十”字或平行线。避免划破培养皿底部!
- (可选)也可用无菌细胞刮刀,但枪头更常用易得。
✔ 洗涤
用无菌PBS轻柔洗涤2-3次,洗掉划痕产生的脱落细胞碎片。
✔ 加入处理培养基
加入含或不含处理因素(如药物、无血清/低血清)的新鲜培养基(通常含1-2% FBS维持细胞基本活性,过高血清会导致增殖增加干扰迁移)。记录此时为0小时。
✔ 初始拍照
立即将培养皿放在显微镜载物台上(最好有37℃和CO2环境控制),在划痕区域选择几个固定位置(如划痕交叉点、划痕中间),用低倍镜(4x或10x)拍摄清晰的划痕照片。精确标记拍照位置以便后续在同一位置拍照。
✔ 孵育与定时拍照
将培养皿放回培养箱。在预定时间点(如0, 6, 12, 24, 48小时),取出培养皿,快速在显微镜下找到标记位置,拍照记录划痕状态。尽量减少培养皿在培养箱外的时间。
✔ 图像分析与量化
- 使用ImageJ等软件打开不同时间点的照片。
- 测量划痕的宽度(或面积)。通常测量同一位置多条垂直线上划痕两侧细胞边缘的距离。
- 计算划痕愈合率:愈合率(%) = (0小时宽度 - T小时宽度) / 0小时宽度
- 计算迁移速度:速度 = (0小时宽度 - T小时宽度) / 2T (单位如 μm/h,假设细胞从两侧向中心迁移)。
- 绘制愈合率随时间变化的曲线。
注意事项
细胞融合度:必须达到接近100%融合。融合度不足,划痕不清晰;细胞过度生长,划痕后易卷曲脱落。
铺板均匀性:不均匀会导致划痕不同位置宽度不一致,影响测量准确性。
划痕制造:
- 使用同一种规格、新的枪头以保证划痕宽度一致。
- 垂直、用力均匀、快速、一次性划出。划痕要直,边缘清晰。
- 避免划破培养皿底。
洗涤:必须彻底洗去脱落细胞碎片,否则干扰观察和拍照。
血清浓度:处理培养基中血清浓度要一致且合适(通常1-2%)。无血清可能导致细胞死亡而非迁移;高血清则增殖增加干扰迁移。明确实验目的!如研究生长因子作用,需用无血清基础培养基。
位置标记:精确标记拍照位置并确保能找回是实验成功的关键。使用培养皿上的标记或显微镜载物台坐标。
环境控制:显微镜最好配备温控和CO2模块,或在拍照间建立临时CO2环境(如小盒子充CO2)。长时间在箱外拍照会导致pH和温度变化影响细胞。
拍照速度:动作要快,减少细胞在非培养环境中的暴露时间。
细胞增殖干扰:实验时间过长时,细胞增殖会部分“填补”划痕。为区分迁移和增殖效应,可在划痕前用丝裂霉素C或低剂量射线处理细胞抑制增殖(但需验证不影响迁移),或在分析时通过对照实验评估增殖贡献。
图像分析:选择多个视野测量取平均,避免局部差异影响结果。确保不同时间点和不同组间测量方法一致。

