细胞迁移在胚胎发育、免疫监视及伤口愈合等众多生物学过程中起着至关重要的作用。细胞随机迁移是指细胞固有的迁移能力，通常称为细胞移动性。这一基本条件与细胞定向迁移形成对比，后者是细胞向化学或物理信号迁移。然而，与布朗粒子不同的是，随机迁移的细胞表现出方向性、持续性，即它们更有可能维持先前方向的运动，即使这个方向是在各向同性环境中随机选择的。因此，建立细胞移动性能的测试方法对于皮肤早期发生、伤口愈合和损伤修复具有实用意义。

细胞迁移是一个受严格调控的过程。有些细胞是能动的，有些细胞不是，那些能动的细胞可以通过各种机制进行移动。细胞运动主要有两种模式：一种模式称为间质细胞样，基于胞内肌动蛋白聚合进而形成板状伪足。第二种模式称为阿米巴样，基于快速突起的囊泡，与细胞皮质的突起相对应。物理限制可以改变移动模式。例如，可以通过在预期细胞迁移方向的前缘诱导一个“恒定的囊泡”来“约束”触发快速迁移。肿瘤细胞的特点是表现出各种各样的迁移机制。研究发现，基于微管的突起可以驱动胶质母细胞瘤细胞的迁移。

图1 细胞运行的轨迹分析

可见，建立标准条件用于表征细胞运动非常重要。采用单细胞铺板在涂有细胞外基质蛋白的二维平面上可使细胞表现出随机的细胞迁移。在这种情况下，细胞的主要运动方式为间质样迁移。本方法适用于研究表皮角质细胞、成纤维细胞及其它类型细胞的移动性。可以用定量参数描述位移，如与速度相对应的长度和表示位移方向的角度等。细胞高速和高方向性的行为使之能够随着时间的推移占据更广阔的区域，可以用位移的平方来表征，即随时间变化的表面积。

细胞迁移时板状伪足的形成依赖于Arp2/3复合体对分支肌动蛋白网络的持续聚合。基于Arp2/3迁移的主要特征是会驱动细胞持续运动。采用间质样迁移模式，保持前端的领先优势对于迁徙的持续性至关重要，已证明这依赖于大量的细胞骨架反馈回路。因此，除了前面的参数之外，可增加定向持续性的参数，以便严格剖析控制细胞迁移的分子机制和信号通路。细胞迁移的方向持续性不容易计算，如何巧妙地研究单细胞运动轨迹，可联系文后的技术咨询方式。

【实验流程】

    细胞随机迁移实验的基本步骤是将单细胞铺板在涂有细胞外基质蛋白的二维平面上，使细胞表现为间质样迁移的运动模式，检测各项参数和进行信号通路分析，其简要流程如下（具体方案可咨询华代公司）：

    ---细胞外基质涂层；

  ---细胞接种；

图4  细胞融合状态不同会影响迁移效果

表 不同 培养材料的细胞接种密度影响迁移效果

     细胞的随机迁移是其移动性的一种，不仅存在于正常组织中，在皮肤修复和免疫监视过程中也发挥着重要作用。细胞迁移还表现为表皮-间质转换，趋向性迁移和侵袭，详情且听下回分解。

【参考文献】

2.Liu YJ, Le Berre M, Lautenschlaeger F, et al.2015.Confinement and low adhesion induce fast amoeboid migration of slow mesenchymal cells. Cell160:659–672.

3.Dang I, Gorelik R, Sousa-BlinC, et al.2013. Inhibitory signalling to the Arp2/3 complex steers cellmigration. Nature 503:281–284.