Microfluidic platform for the quantitative analysis of leukocyte migration signatures.
Microfluidic platform for the quantitative analysis of leukocyte migration signatures.
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DOI：
10.1038/ncomms5787
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发表时间：
2014-09-03
影响因子：
16.6
通讯作者：
Irimia, Daniel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Boneschansker, Leo;Yan, Jun;Wong, Elisabeth;Briscoe, David M.;Irimia, Daniel
白细胞向组织内迁移是炎症的特征。它通常在体外测量为细胞群向趋化因子梯度的平均位移，而不承认细胞迁移的其他模式。在这里，我们设计并验证了一个微流体迁移平台，同时分析四种定性迁移模式：化学吸引、排斥、运动和抑制，使用单细胞的方向、速度、持久性和响应细胞的比例的定量指标。我们发现已建立的趋化因子C5a和IL-8以相同的比例诱导化学吸引和排斥，导致细胞分散。这些迁移特征具有高持久性和速度，并且与趋化因子剂量或受体表达无关。此外，我们发现t淋巴细胞向外迁移的数量是向SDF-1迁移的两倍，而且它们的定向迁移模式并不持久。总的来说，我们的平台表征了迁移特征反应，并为白细胞迁移和治疗调节剂的精确表征开辟了一条途径。
Leukocyte migration into tissues is characteristic of inflammation. It is usually measured in vitro as the average displacement of populations of cells towards a chemokine gradient, not acknowledging other patterns of cell migration. Here, we designed and validated a microfluidic migration platform to simultaneously analyze four qualitative migration patterns: chemo-attraction, -repulsion, -kinesis and -inhibition, using single-cell quantitative metrics of direction, speed, persistence, and fraction of cells responding. We find that established chemokines C5a and IL-8 induce chemoattraction and repulsion in equal proportions, resulting in the dispersal of cells. These migration signatures are characterized by high persistence and speed and are independent of the chemokine dose or receptor expression. Furthermore, we find that twice as many T-lymphocytes migrate away than towards SDF-1 and their directional migration patterns are not persistent. Overall, our platform characterizes migratory signature responses and uncovers an avenue for precise characterization of leukocyte migration and therapeutic modulators.
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