세포 생물 학자들은 정상 및 비정상 세포 활동의 비밀을 밝히기 위해 실험실에서 세포를 성장시킵니다. 인간, 동물, 식물 및 미생물의 세포를 분리하고 배양하여 연구용 세포주를 개발합니다. 많은 유형의 세포주 연구는 의학 분야에 큰 적용이 있습니다. 예를 들어, 세포주는 유전 적 돌연변이, 암 치료, 약물 스크리닝, 노화, 대사 및 백신을 조사하는 데 사용됩니다.
세포 배양이란?
실험실 연구자들은 하나 이상의 모세포로부터 많은 세포 집단을 배양합니다. 세포 배양은 일차 조직 공여자의 세포 또는 세포 바이오 뱅크를 통해 구입 한 세포주에서 시작됩니다. 배양 된 세포는 신중하게 조절 된 조건 하에서 성장 배지에서 증식합니다. 세포 배양은 감염과 이상을 진단하고, 신약을 시험하고, 암과 같은 질병을 연구하는 데 매우 중요합니다. 국립 암 연구소.
과학자들은 인간, 동물, 식물, 박테리아 및 효모에서 배양 된 세포를주의 깊게 연구합니다. 일부 세포 배양은 무기한 분할 능력을 가지고 있습니다. 기본 문화 세포는 조직에서 분리되고 세포가 용기의 최대 용량 (혼합)에 도달 할 때까지 성장합니다. 그런 다음 세포는 중고등 학년 지속적인 세포 증식을 장려하는 신선한 배지를 포함하는 용기.
유한 및 연속 세포주
각 세포 복제는 유사 분열 오류 및 오염 노출 가능성을 증가시킵니다. 이 과정은 노화와 유사합니다. 대부분의 세포는 자연적으로 죽거나 노화라는 휴식 기간에 들어가기 전에 여러 번만 복제 할 수 있습니다. 영원히 살 수없는 필사 세포로 구성된 세포주는 유한 세포주.
일부 세포 무기한 증식하는 능력을 자발적으로 획득. 실험실에서는 불사 세포를 화학적으로 또는 바이러스로 변형시켜 유도 할 수 있습니다. 불멸 세포 집단은 다음과 같이 알려져 있습니다. 연속 세포주. 대부분의 유한하고 연속적인 세포주는 앵커리지 의존즉, 그 존재는 영양이 풍부한 기질, 가스, 효소, 정확한 pH 및 적절한 온도에 따라 달라집니다.
여러 번의 전이로 발생할 수있는 감염 및 유전자 불안정성으로부터 유한하고 연속적인 세포주를 보호하기 위해주의를 기울여야합니다. 극저온 저장으로 문제를 해결할 수 있습니다. 액체 질소로 셀을 냉동하려면 정전이나 장비 파손시 온도를 지속적으로 모니터링하고 백업 냉동을해야합니다.
세포주 란?
1 차 배양에서 채취 한 계대 배양 세포는 세포주를 시작합니다. 달리 변경되지 않는 한, 1 차 배양의 정상 세포는 프로그램 된 수명을 가지며 이는 유한하다는 것을 의미합니다. 가장 강력하고 빠르게 성장하는 세포가 우세하고 인구의 균일 성을 유발합니다. 각 환승을 통로.
줄기 세포주 줄기 세포는 스스로 복제하거나 다음과 같은 다양한 유형의 특수 세포로 분화 할 수있는 힘을 가지고 있기 때문에 연구자들로부터 높은 존경을받습니다. 뉴런 또는 골 세포. 줄기 세포는 손상된 조직을 복구하고 일부 종에서 누락 된 사지를 재생합니다. 줄기 세포 연구는 관상 동맥 질환 및 당뇨병과 같은 일반적인 질병의 치료를 발전시킬 수 있습니다. 그러나 재생 의학 분야에서는 아직 배울 것이 많다. 국립 보건원.
세포 균주는 세포주의 하위 집단입니다. 세포 균주는 예를 들어, 세포주에서 제거되고 바이러스의 복제 또는 전파를 통해 유 전적으로 변경된 세포에서 파생됩니다. 세포 균주는 전달 과정에서 오염으로 인해 발생할 수도 있습니다.
미국에서 가장 오래된 세포주
HeLa 세포 미국에서 가장 오래된 세포주입니다. 존 홉킨스 의학 웹 사이트. HeLa 세포는 공격적인 형태의 자궁 경부암으로 1951 년 31 세의 나이로 사망 한 다섯 자녀의 어머니 인 Henrietta Lacks의 이름을 따서 명명되었습니다. John Hopkins 병원의 의사들은 Henrietta의 생검 된 종양이 실험실에서 얼마나 빨리 자랐는지보고 놀랐습니다.
야생적으로 성장하는 종 양성 HeLa 세포는 인간에 대한 임상 시험 전에 암세포에 대한 실험 약물의 효과를 테스트하는 데 적합합니다. HeLa 세포 연구는 많은 획기적인 발견으로 이어졌습니다. 놀랍게도이 세포주는 오늘날 전 세계 연구 실험실에서 여전히 사용되고 있습니다.
세포주의 유형 이해
동물 세포주 수백 종의 동물에서 채취 한 세포를 포함합니다. 동물 세포주와 그 기원 및 특성을 연구하면 발달 생물학, 유전자 발현 및 진화에 대한 더 깊은 이해가 필요합니다. 발견은 인간 생리학에도 중요합니다. 동물 세포주 배양을 연구하면 실험실 동물에 대한 의존도가 줄어 듭니다. 예는 다음과 같습니다.
- 개구리 세포주.
- 햄스터 세포주.
- 마우스 세포주.
- 쥐 세포주.
- 개 세포주.
세련된 인간 세포주 식별 및 저장을 위해 엄격한 프로토콜을 따르는 평판 좋은 세포 은행에서 확보해야합니다. 세포주를 잘못 식별하면 연구 결과의 유효성과 일반화 가능성이 제한됩니다. 많은 유형의 인간 세포가 연구 및 약물 테스트 연구를 위해 세포 은행에 분류되어 있습니다.
- jcam1.6 인간 림프구.
- J82 인간 방광 세포.
- kmst-6 인간 피부 세포.
- hela229 인간 자궁 경부 세포.
암 세포주 종양과 유전 적 돌연변이는 유전자 변화가 어떻게 일어나고 진행되는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 종양의 발생에 대해 더 많이 알면 약물 치료 개선과 권장 생활 습관 변화를 제안 할 수 있습니다. 예를 들어, RAS 유전자의 돌연변이는 EGFR 억제 약물에 잘 반응하지 않는 결장, 췌장, 방광 및 난소의 암으로 보입니다. RAS 유전자 돌연변이로 세포주를 배양하면 대체 약물 치료를 테스트하기위한 모델이 제공됩니다.
Isogenic 세포주
동위 원소 세포주는 세포주에서 분리 된 세포 샘플에 유전자를 삽입하여 실험실에서 조작됩니다. 그런 다음 조작 된 세포는 대조군 역할을하는 모세포에서 직접 파생 된 세포와 비교됩니다. 예를 들어, CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat) 유전자 편집 도구는 새로운 항암제 테스트에 사용하기 위해 종양 유전자의 동위 원소 세포주를 생성 할 수 있습니다. 동위 원소 세포주를 사용한 연구는 유전자형이 표현형에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 제공합니다.
세포주 유형 선택
계획된 연구에 가장 적합한 유형의 세포주를 선택하는 데 신중을 기해야합니다. 실험의 목적은 세포 유형 선택의 동인이되어야합니다. 예를 들어 간세포는 독성을 연구 할 때 좋은 선택입니다. 연속 세포주는 장기간 유지하기가 더 쉽습니다.
Cell Confluency 란 무엇입니까?
플라스크 또는 배양 접시에서 자라는 세포는 용기의 영양 배지에 퍼져 결국 표면을 덮게되는데이를 합류라고합니다. 세포 생물 학자들은 종종 그들의 발견을보고 할 때 관찰 된 합류 수준을 기록합니다. 예를 들어 80 % 합류는 표면의 약 80 %가 세포로 덮여 있음을 나타냅니다.
세포는 일반적으로 100 % 합류에 도달하기 전에 이동하여 활발하게 성장합니다. 그러나 불멸화 된 세포는 계속 분열하고 층을 형성 할 수 있습니다. 세포주의 성장률은 유형에 따라 다릅니다.
세포주 오염
배양 된 세포주의 오염은 의학 연구에서 심각한 문제입니다. ㅏ 2015 년 기사 에 과학 유전학자인 Christopher Korch는“… 수만 개의 출판물, 수백만 개의 저널 인용 및 잠재적으로 수억 달러에 달하는 연구 비용 "은 잘못 식별 된 세포주. 다른 유형의 세포를 포함하는 일반적으로 사용되는 세포주를 노출하려는 노력이 진행 중입니다.
심각한 오류의 예로는 돼지 또는 쥐의 세포를 인간 세포로 착각하고 연구 결과를보고 할 때 혼동을 공개하지 않는 것이 있습니다. 많은 인간 세포주는 또한 빠르게 성장하는 HeLa 세포로 오염 된 것으로 여겨지며, 이는 우연히 접촉이 발생하면 다른 분열 세포를 능가합니다. 국제 세포주 인증위원회와 같은 그룹은 연구를 시작할 때 표본 신원 확인을 요구하여 상황을 수정하기 위해 노력하고 있습니다.