MIGRASOME RESEARCH METHODS
迁移体研究方法
从观察迁移体,到理解它的功能与机制
迁移体研究可以围绕五个环节展开:观察、提取、鉴定、操控,以及研究功能和机制。从确认它的形成与分布,到获得样品、改变其数量或组成,再检验它对细胞和组织的影响,每一步都对应不同的实验问题。
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- 观察
- 提取
- 鉴定
- 操控
- 研究功能和机制

01观察
看见迁移体的形成与分布
迁移体在迁移细胞留下的收缩丝上形成。可以尝试标志物–荧光融合蛋白、染料与荧光探针、荧光偶联抗体三种方式进行观察,再通过显微成像记录位置、形成过程与数量变化。
- 标志物–荧光融合蛋白
- 如 TSPAN4-GFP / mCherry,适合观察活细胞中的定位与形成过程。
- 染料与荧光探针
- 如荧光 WGA、FM4-64、Calcein-AM,按样品类型与成像需求选择。
- 荧光偶联抗体
- 利用经验证的抗原识别迁移体或其来源;区分固定样品与活体表面标记。
标志物–荧光融合蛋白:观察形成与定位
Huang 与 Yu 的观察方法文章(2024)总结了三类荧光标记策略。第一类是在细胞中表达 TSPAN4-GFP、TSPAN4-mCherry 等融合蛋白,观察迁移体及其与收缩丝的连接,并用于活细胞延时成像。
右图展示 TSPAN4-GFP 标记的 L929 细胞,并比较不同焦平面。融合蛋白表达量可能影响迁移体形成,实验时应注意表达水平及相应对照。

染料与荧光探针:快速标记迁移体
Huang 与 Yu 展示了 WGA555 染色的 NRK 细胞,红色 WGA 信号与绿色 TSPAN4-GFP 相互参照。还可按研究需要尝试 FM4-64、Calcein-AM 等染料;活细胞、固定样品与光漂白特性需要分别考虑。
WGA 属于荧光偶联凝集素,并非迁移体特异抗体。染色结果应结合收缩丝连接和迁移体形态判断。
Huang & Yu, Biophysics Reports, 2024 · Fig. 3、Table 3 ↗
荧光偶联抗体:识别内源性表面标记
Jiang 等使用 PE 偶联抗 Ly6G 抗体标记小鼠中性粒细胞及其迁移体,配合 AF647-WGA 标记血管,通过活体成像观察迁移体的形成。该案例展示了经过验证的表面抗体在活体观察中的用法。
固定样品也可采用一抗与荧光二抗组合;Huang 与 Yu 的 Fig. 1、2 展示了 ITGA5、ITGB1 免疫荧光。需区分直接偶联一抗与间接二抗标记,并核对物种、抗原及样品条件。
Jiang et al., Nature Cell Biology, 2024 · Fig. 1b ↗Huang & Yu, Biophysics Reports, 2024 · Fig. 1、2 ↗
共同收集 → 差速离心 → 纯化
粗提组分 → 免疫磁珠富集
预处理 → WGA 磁珠富集
剪碎/酶解 → 去胞体 → 纯化
根据样本选择路线,分离后验证身份与样品质量
02提取
获得适合后续研究的样品
从培养细胞、血液、尿液或组织中分离、富集迁移体,为成分分析和功能实验准备样品。提取方法需要兼顾回收量、纯度与结构完整性,并适应不同样本的特点。
- 差速离心
- 去除细胞和较大碎片,获得迁移体粗提组分。
- 密度梯度离心
- 进一步分离组分,减少共分离杂质。
- 亲和捕获
- 利用表面分子的结合特征富集目标组分,适用于已有验证的样本体系。
血液实验案例:免疫磁珠提取迁移体
Jiang 等(Nature Cell Biology,2024)从小鼠血液中分离中性粒细胞来源迁移体。研究使用血小板耗竭小鼠,经离心去除血细胞并收集粗提组分,再以抗 Ly6G 偶联磁珠进行正向捕获;论文也比较了中性粒细胞负选试剂盒纯化路线。
扫描电镜显示磁珠包被的迁移体及其连接的收缩丝。Ly6G 捕获对应这一小鼠来源体系;更换物种或目标细胞来源时,需要重新选择并验证捕获标记。

可选工具:可使用迈格松生物迁移体提取试剂盒,按具体样本类型选择相应方案。
试剂盒为可选产品路线;Jiang 论文采用的是上述免疫磁珠方法。
培养细胞:回收仍附着的迁移体
俞立实验室的方法将培养细胞及附着迁移体共同收集,经差速离心去除细胞和较大碎片,再用密度梯度纯化。只收集培养上清可能遗漏仍附着在收缩丝或培养皿上的迁移体。
可选工具:可使用迈格松生物迁移体提取试剂盒,按具体样本类型选择相应方案。
- 共同收集
- 差速离心
尿液:WGA 磁珠富集
Yang 等将 WGA 磁珠富集与流式检测结合,并分析足细胞来源标记。捕获后仍需验证目标颗粒的身份与来源。
- 样本预处理
- WGA 磁珠富集
- 流式与来源验证
组织:消化释放后再纯化
先剪碎组织,酶解消化后,以差速离心去除胞体,再使用密度梯度纯化或迈格松生物试剂盒纯化。消化条件需适配组织类型,并在提取后检查迁移体结构与标志物。
可选工具:可使用迈格松生物迁移体提取试剂盒,按具体样本类型选择相应方案。
- 剪碎组织
- 酶解消化
- 差速离心去胞体
纤维连接
膜与内部小囊泡
NDST1 · PIGK
CPQ · EOGT
来源细胞
其他囊泡与杂质
形态与分子证据共同支持身份判断
03鉴定
确认样品中的迁移体
鉴定需要将来源、形态和分子证据结合起来。显微图像说明结构特征,组合标志物支持身份判断,对共分离成分的检测则帮助评估样品质量。
- 荧光成像与电镜
- 检查收缩丝连接、膜性结构及内部形态。
- 免疫荧光与蛋白免疫印迹(Western blot)
- 检测迁移体相关蛋白及其富集情况。
- 对照组分分析
- 评估其他囊泡、细胞碎片和可溶性蛋白等共分离成分。
实验案例:把电镜和蛋白检测放在一起判断
Zhao 等将纯化组分的电镜观察与蛋白分析结合,提出 NDST1、PIGK、CPQ 和 EOGT 等迁移体富集标志物。类似的实验设计可以用来比较候选样品、来源细胞及其他囊泡组分。
这些标志物的表现需要在具体样本中验证。单个阳性条带或一个粒径范围,都不足以完成迁移体鉴定。


新鲜提取样品:用 Annexin V 检查 PS 外翻
Annexin V 可识别暴露在膜外侧的磷脂酰丝氨酸(PS)。Jiang 等对纯化的血液中性粒细胞来源迁移体进行检测,发现多数样品未出现 PS 外翻;与之比较的中性粒细胞微粒(NMPs)呈明显 Annexin V 信号。
右图保留了未染色阴性对照、NMPs 对照与迁移体的原始分布。对新鲜提取迁移体,可将 PS 不外翻/Annexin V 低信号作为辅助特征,结合形态和组合标志物判断;不能仅凭 Annexin V 阴性确认身份,也不应推定所有来源和处理条件均相同。

正常表达
抑制促形成基因
恢复目标基因表达
同步检测细胞活性、迁移能力与收缩丝。
04操控
改变迁移体的数量或组成
通过基因干预、培养条件调整或化合物处理,可以研究迁移体如何形成,也可以为功能实验建立比较条件。实验中需要同步观察细胞活性、迁移能力和收缩丝的变化。
- 基因过表达、敲低或敲除
- 检验候选分子对迁移体形成或组成的作用。
- 基质调整与化合物处理
- 寻找影响迁移体形成的条件或通路。
- 基因回补
- 检验恢复目标分子后,迁移体相关变化能否恢复。
实验案例:用药物筛选和基因干预研究 ROCK1
Lu 等利用荧光成像筛选影响迁移体形成的化合物,随后通过 ROCK1 基因敲低进一步验证。研究既统计每个细胞的迁移体数量,也统计单位收缩丝长度上的数量,帮助区分迁移体形成减少与收缩丝减少的影响。
类似思路也可用于研究 TSPAN4 等候选分子。药物作用需要结合遗传实验验证,不能直接等同于迁移体特异性抑制。


货物干预与功能检测相互验证
检验关键分子、通路及其对细胞行为的影响。
05研究功能和机制
确定迁移体做了什么、如何起作用
在确认身份并建立操控方法后,可以检验迁移体对细胞行为、组织功能或疾病过程的影响,再追踪其中的关键分子和信号通路。功能实验观察效应,机制实验解释效应如何产生。
- 形成干预与迁移体补加
- 检验迁移体是否参与某种生物学效应。
- 摄取示踪与功能检测
- 观察受体细胞接触或摄取迁移体后,增殖、迁移、血管生成等指标如何变化。
- 组学筛选与分子验证
- 寻找候选货物,再通过货物敲除、受体阻断或通路干预检验其作用。
斑马鱼发育:迁移体缺失与补加的比较
Jiang 等(Nature Cell Biology,2019)发现,斑马鱼原肠胚中的迁移体携带趋化信号,参与背侧先驱细胞(DFC)的正确定位和器官形态发生。MZtspan4a、MZtspan7 突变体的迁移体形成受损。
研究分别向野生型及两类突变胚胎注入 PBS 或迁移体,在六体节期检测 Kupffer 囊(KV)大小及纤毛数量。将缺失组与补加组并列,可以检验补加迁移体能否改善发育表型,并结合趋化信号分析理解作用机制。
01设置对照与迁移体补加组
正常发育参照
迁移体形成受损
检验能否改善表型
02放大观察 Kupffer 囊(KV)
- 囊体大小
- 比较 KV 是否正常形成
- 纤毛数量
- 比较囊内纤毛的发育情况
缺失效应突变体 + PBS对比野生型 + PBS
补加效果突变体 + 迁移体对比突变体 + PBS
凝血:迁移体减少后,补加能否恢复止血功能
Jiang 等通过中性粒细胞耗竭和 Tspan9 遗传干预减少中性粒细胞来源迁移体,结合尾尖出血、血小板聚集和损伤部位成像评价凝血功能。
Fig. 5q、r 比较条件性 Tspan9 缺失小鼠、对照及缺失后补加纯化迁移体的组别。补加后出血量改善,支持迁移体参与止血。这种设计把“缺失造成的表型”与“补加后的恢复”联系起来;中性粒细胞耗竭也影响细胞本身,因此需要遗传模型和多项功能指标相互支持。
Jiang et al., Nature Cell Biology, 2024 · Fig. 5i、j、q、r ↗
PTEN:继续定位起作用的货物分子
Zhu 等将 L929 细胞来源的迁移体加入缺乏 PTEN 的受体细胞,比较正常供体与 Pten 敲除供体产生的迁移体。正常供体来源迁移体对 AKT 信号及增殖的抑制更明显,支持 PTEN 货物参与这一效应。
在缺失与补加实验之外,货物敲除可以进一步追问:迁移体中的哪一种成分在发挥作用?
Zhu et al., Cell Research, 2021 · Fig. 1j、n、o ↗
按样本选择迁移体提取与纯化工具
以下为迈格松生物的可选产品路线;上文论文中的实验方法与这些产品不等同,具体产品操作请参阅说明书。
- 血液样本
按人或小鼠、总细胞或特定细胞来源选择提取试剂盒。
- 培养细胞
比较包含生产、粗提及纯化的密度梯度与磁珠阴选路线。
- 组织样本
从自行制备的组织单细胞悬液开始,进行粗提与磁珠阴选纯化。

