analysera<em> In Vivo</em> Cell Migration använder Cell Transplantationer och Time-lapse avbildning i Zebrafish embryon

I flercelliga organismer, är cellmigration viktigt både för utvecklingen av embryot där det garanterar att organisera celler i vävnader och organ, och för vuxenlivet, där det tar del vävnadshomeostas (sårläkning) och immunitet. Förutom dessa fysiologiska funktioner, är cellmigration också involverad i olika patologiska situationer, inklusive i synnerhet cancermetastaser.

Cellmigration har analyserats in vitro i årtionden, vilket ger en övergripande förståelse för de molekylära mekanismer som säkerställer cellrörelser på plana ytor. In vivo dock celler inför en mer komplex miljö. Det framgick tydligt under de senaste åren att migration inom en organism kan påverkas av yttre signaler såsom den extracellulära matrisen, angränsande celler eller utsöndrade kemokiner vägledande migration, och att de mekanismer som driver cellmigration kan variera från vad som har beskrivits <em> In vitro ^1,2. Mekanismerna som säkerställer in vivo cell migration har fått mindre uppmärksamhet hittills, främst på grund av den ökade tekniska svårigheter, jämfört med in vitro-studier. In vivo analys av cellmigration i synnerhet kräver direkt optisk access till migrerande celler, tekniker för att märka unika celler i för att se deras dynamik och morfologi samt vinst eller förlust av funktion metoder för att testa rollen av kandidatgener. Hittills har endast ett fåtal modellsystem som härbärgerar dessa egenskaper använts för att dissekera in vivo cell migration ^3.

Vi använde nyligen migreringen av den blivande prechordal plattan i början av zebrafisk embryon som en ny bekväm modell för att bedöma funktionen av kandidatgener för att kontrollera in vivo cell migration ^4,5. Prospektiv prechordal platta (även känd som främre mesendoderm) är en grupp av celler som bildar vid uppkomsten av gastrulation på den dorsala sidan av embryot. Under gastrulation denna grupp migrerar kollektivt mot djuret pol av embryot ^6-8, för att bilda den prechordal platta, en mesendodermal förtjockning, anterior till notokorden, och ligger till grund för neurala plattan. Den främre delen av prechordal plattan kommer att ge upphov till kläckning körtel, medan dess bakre del bidrar sannolikt att leda mesoderm ^9. Tack vare den externa utvecklingen och optisk klarhet av fisken embryot, kan cellmigration direkt och lätt observeras i denna struktur.

Celltransplantation är en mycket potent teknik som gör det möjligt att snabbt och enkelt skapa mosaik embryon ^10. Att uttrycka fluorescerande cytoskelettala markörer i transplanterade celler resulterar i märkning av isolerade celler, morfologi och dynamik som lätt kan observeras. Kombinera detta till förlust eller vinst av funktion närmar tillåter analys av cellautonoma funktioner i en burkkandidaten genen.

De presenterade protokoll beskriver hur vi bedömt funktion TORC2 komponent Sin1 i att kontrollera cellmigration och aktin dynamik in vivo ^5. Men, som nämnts i resultaten och ytterligare diskuteras, det skulle kunna användas för att analysera de möjliga konsekvenserna av varje kandidatgen i att kontrollera cellmigration in vivo.