ประเภทของเส้นเซลล์

นักชีววิทยาระดับเซลล์ปลูกเซลล์ในห้องปฏิบัติการเพื่อไขความลับของกิจกรรมของเซลล์ปกติและผิดปกติ เซลล์จากมนุษย์ สัตว์ พืช และจุลชีพ ถูกแยกและเพาะเลี้ยงเพื่อพัฒนาสายพันธุ์ของเซลล์เพื่อการศึกษาวิจัย การศึกษาเกี่ยวกับสายเซลล์หลายประเภทสามารถประยุกต์ใช้กับสาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้เป็นอย่างดี ตัวอย่างเช่น เซลล์ไลน์ถูกใช้เพื่อตรวจสอบการกลายพันธุ์ของยีน การรักษามะเร็ง การตรวจคัดกรองยา การแก่ชรา เมตาบอลิซึม และวัคซีน

นักวิจัยในห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเซลล์จำนวนมากจากเซลล์ต้นกำเนิดอย่างน้อยหนึ่งเซลล์ การเพาะเลี้ยงเซลล์มาจากเซลล์ของผู้บริจาคเนื้อเยื่อหลักหรือจากสายเซลล์ที่ซื้อผ่านเซลล์ชีวภาพ เซลล์เพาะเลี้ยงเจริญงอกงามในอาหารเลี้ยงเชื้อภายใต้สภาวะที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวัง การเพาะเลี้ยงเซลล์มีค่ามากในการวินิจฉัยการติดเชื้อและความผิดปกติ การทดสอบยาใหม่ๆ และการศึกษาโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง สถาบันมะเร็งแห่งชาติ.

นักวิทยาศาสตร์ศึกษาเซลล์ที่เพาะเลี้ยงจากมนุษย์ สัตว์ พืช แบคทีเรีย และยีสต์อย่างรอบคอบ การเพาะเลี้ยงเซลล์บางชนิดมีความสามารถในการแบ่งตัวอย่างไม่มีกำหนด วัฒนธรรมปฐมภูมิ เป็นเซลล์ที่แยกได้จากเนื้อเยื่อและเติบโตจนเซลล์มีความจุสูงสุด (บรรจบกัน) สำหรับคอนเทนเนอร์ของพวกมัน จากนั้นเซลล์จะถูกถ่ายโอนไปยัง a

การจำลองแบบเซลล์แต่ละครั้งจะเพิ่มโอกาสในการเกิดข้อผิดพลาดแบบไมโทติคและการปนเปื้อน กระบวนการนี้คล้ายกับการแก่ชรา เซลล์ส่วนใหญ่สามารถทำซ้ำได้หลายครั้งก่อนที่เซลล์จะตายตามธรรมชาติหรือเข้าสู่ช่วงพักที่เรียกว่าชราภาพ เซลล์ไลน์ประกอบด้วยเซลล์มนุษย์ที่ไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ตลอดไปเรียกว่า เส้นจำกัดเซลล์.

บางเซลล์ Some ได้รับความสามารถในการทวีคูณอย่างไม่มีกำหนด. ในห้องปฏิบัติการ ความเป็นอมตะ สามารถถูกชักนำโดยการเปลี่ยนเซลล์ทางเคมีหรือกับไวรัส ประชากรของเซลล์อมตะเรียกว่า เส้นเซลล์ต่อเนื่อง. เส้นเซลล์ที่มีขอบเขตจำกัดและต่อเนื่องกันมากที่สุดคือ ทอดสมอขึ้นอยู่กับหมายความว่าการมีอยู่ของมันขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่อุดมด้วยสารอาหาร ก๊าซ เอนไซม์ ค่า pH ที่ถูกต้อง และอุณหภูมิที่เหมาะสม

ต้องใช้ความระมัดระวังในการปกป้องเส้นเซลล์ที่แน่นอนและต่อเนื่องจากการติดเชื้อและความไม่แน่นอนของยีนที่อาจเกิดขึ้นกับการถ่ายโอนหลายครั้ง ปัญหาสามารถแก้ไขได้ด้วยการเก็บรักษาด้วยความเย็น การแช่แข็งเซลล์ด้วยไนโตรเจนเหลวจำเป็นต้องมีการตรวจสอบอุณหภูมิและการทำความเย็นสำรองอย่างต่อเนื่องในกรณีที่ไฟฟ้าดับหรืออุปกรณ์เสียหาย

เซลล์ที่เพาะเลี้ยงย่อยที่นำมาจากวัฒนธรรมปฐมภูมิจะเริ่มต้นสายเซลล์ เว้นแต่จะมีการเปลี่ยนแปลงเป็นอย่างอื่น เซลล์ปกติจากวัฒนธรรมปฐมภูมิจะมีช่วงชีวิตที่ตั้งโปรแกรมไว้ ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีจำกัด เซลล์ที่แข็งแรงและเติบโตเร็วที่สุดมีอิทธิพลเหนือกว่าและทำให้เกิดความสม่ำเสมอในประชากร การโอนแต่ละครั้งเรียกว่า ทางเดิน.

เซลล์ต้นกำเนิด เป็นที่เคารพนับถืออย่างสูงจากนักวิจัย เนื่องจากสเต็มเซลล์มีพลังในการทำซ้ำหรือแยกออกเป็นเซลล์พิเศษได้หลายประเภท เช่น เซลล์ประสาท หรือ เซลล์สร้างกระดูก. เซลล์ต้นกำเนิดซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหายและสร้างแขนขาที่ขาดหายไปในบางชนิด การศึกษาเซลล์ต้นกำเนิดอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าในการรักษาโรคทั่วไป เช่น โรคหลอดเลือดหัวใจและโรคเบาหวาน อย่างไรก็ตาม ยังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้ในด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู สถาบันสุขภาพแห่งชาติ.

สายพันธุ์ของเซลล์คือประชากรย่อยของสายเซลล์ สายพันธุ์ของเซลล์มาจากเซลล์ที่ถูกกำจัดออกจากสายเซลล์และดัดแปลงพันธุกรรมผ่านการโคลนหรือการแพร่กระจายของไวรัส เป็นต้น ความเครียดของเซลล์อาจเกิดจากการปนเปื้อนระหว่างกระบวนการถ่ายโอน

ฮีลาเซลล์ เป็นสายเซลล์ที่เก่าแก่ที่สุดในสหรัฐอเมริกาตาม John Hopkins Medicine เว็บไซต์. เซลล์ HeLa ได้รับการตั้งชื่อตาม Henrietta Lacks ซึ่งเป็นแม่ของลูกห้าคนซึ่งเสียชีวิตในปี 2494 เมื่ออายุ 31 ปีจากมะเร็งปากมดลูกในรูปแบบก้าวร้าว แพทย์ที่โรงพยาบาลจอห์น ฮอปกินส์ต่างตกใจที่เนื้องอกที่ตัดชิ้นเนื้อของ Henrietta เติบโตในห้องแล็บได้เร็วเพียงใด

เซลล์ HeLa ที่เป็นเนื้องอกที่เติบโตอย่างรวดเร็วทำให้เหมาะสำหรับการทดสอบผลของยาทดลองในเซลล์มะเร็งก่อนการทดลองทางคลินิกในมนุษย์ การศึกษาเซลล์ HeLa นำไปสู่การค้นพบที่แปลกใหม่มากมาย อย่างน่าทึ่ง เซลล์ไลน์นี้ยังคงถูกใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยทั่วโลกมาจนถึงทุกวันนี้

สายเซลล์สัตว์ รวมถึงเซลล์ที่นำมาจากสัตว์หลายร้อยชนิด การศึกษาสายพันธุ์ของเซลล์สัตว์ ต้นกำเนิดและลักษณะของพวกมันทำให้เกิดความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับชีววิทยาพัฒนาการ การแสดงออกของยีน และวิวัฒนาการ ผลการวิจัยมีความสำคัญต่อสรีรวิทยาของมนุษย์เช่นกัน การวิจัยการเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์ช่วยลดการพึ่งพาสัตว์ทดลอง ตัวอย่าง ได้แก่

• เส้นเซลล์กบ
  
• เส้นเซลล์หนูแฮมสเตอร์
  
• เส้นเซลล์ของเมาส์
  
• เส้นเซลล์หนู
  
• สายเซลล์สุนัข
  

เพาะเลี้ยง เส้นเซลล์ของมนุษย์ ต้องได้รับจากธนาคารเซลล์ที่มีชื่อเสียงซึ่งปฏิบัติตามโปรโตคอลที่เข้มงวดสำหรับการระบุและการจัดเก็บ การระบุสายเซลล์ผิดพลาดจะจำกัดความถูกต้องของการค้นพบและความสามารถในการสรุปรวมของผลลัพธ์ของผู้วิจัย เซลล์มนุษย์หลายประเภทถูกจัดหมวดหมู่ไว้ในธนาคารเซลล์เพื่อการวิจัยและการศึกษาการทดสอบยา:

• jcam1.6 ลิมโฟไซต์ของมนุษย์
  
• J82 เซลล์กระเพาะปัสสาวะของมนุษย์
  
• kmst-6 เซลล์ผิวหนังของมนุษย์
  
• hela229 เซลล์ปากมดลูกของมนุษย์
  

เส้นเซลล์มะเร็ง ด้วยเนื้องอกและการกลายพันธุ์ของยีนช่วยให้เข้าใจถึงการเปลี่ยนแปลงของยีนที่เกิดขึ้นและความก้าวหน้า การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำเนิดของเนื้องอกสามารถแนะนำการรักษาด้วยยาที่ดีขึ้นและการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตที่แนะนำ ตัวอย่างเช่น การกลายพันธุ์ของยีน RAS จะเห็นได้ว่าเป็นมะเร็งในลำไส้ใหญ่ ตับอ่อน กระเพาะปัสสาวะ และรังไข่ ซึ่งไม่ตอบสนองต่อยาที่ยับยั้ง EGFR ได้ดี การเพาะเลี้ยงเซลล์ด้วยการกลายพันธุ์ของยีน RAS จะเป็นแบบจำลองสำหรับการทดสอบการรักษาด้วยยาทางเลือก

สายพันธุ์ของเซลล์ไอโซเจนิกได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมในห้องปฏิบัติการโดยการใส่ยีนเข้าไปในตัวอย่างของเซลล์ที่แยกได้จากสายเซลล์ จากนั้นเซลล์ที่ถูกทำวิศวกรรมจะถูกเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ได้มาจากเซลล์หลักโดยตรง ซึ่งทำหน้าที่เป็นกลุ่มควบคุม ตัวอย่างเช่น เครื่องมือแก้ไขยีน Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR) สามารถสร้างสายเซลล์ isogenic ของ oncogenes เพื่อใช้ในการทดสอบยารักษามะเร็งชนิดใหม่ การศึกษาโดยใช้สายเซลล์แบบไอโซเจนิกยังให้ข้อมูลเชิงลึกว่าจีโนไทป์มีอิทธิพลต่อฟีโนไทป์อย่างไร

การพิจารณาอย่างรอบคอบจะพิจารณาถึงการเลือกประเภทเซลล์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการศึกษาที่วางแผนไว้ วัตถุประสงค์ของการทดสอบควรเป็นปัจจัยขับเคลื่อนในการเลือกประเภทเซลล์ ตัวอย่างเช่น เซลล์ตับเป็นทางเลือกที่ดีในการศึกษาความเป็นพิษ เซลล์ที่ต่อเนื่องกันจะง่ายต่อการรักษาในระยะยาว

เซลล์ที่เติบโตในขวดหรือจานเพาะเลี้ยงจะกระจายไปทั่วตัวกลางธาตุอาหารของภาชนะ ในที่สุดก็จะปกคลุมพื้นผิวซึ่งเรียกว่าการบรรจบกัน นักชีววิทยาด้านเซลล์มักสังเกตระดับการบรรจบกันที่สังเกตได้เมื่อรายงานสิ่งที่ค้นพบ ตัวอย่างเช่น การบรรจบกัน 80 เปอร์เซ็นต์บ่งชี้ว่าประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวถูกปกคลุมด้วยเซลล์

โดยทั่วไป เซลล์จะถูกถ่ายโอนก่อนที่จะถึงจุดบรรจบกัน 100 เปอร์เซ็นต์ เพื่อให้เซลล์เติบโตอย่างแข็งขัน อย่างไรก็ตาม เซลล์อมตะอาจยังคงแบ่งตัวและก่อตัวเป็นชั้นๆ อัตราการเติบโตของเส้นเซลล์แตกต่างกันไปตามประเภท

การปนเปื้อนของเซลล์ที่เพาะเลี้ยงเป็นปัญหาร้ายแรงในการวิจัยทางการแพทย์ อา บทความปี 2015 ใน วิทยาศาสตร์ นักพันธุศาสตร์ คริสโตเฟอร์ คอร์ช กล่าวว่า “…สิ่งพิมพ์หลายหมื่นฉบับ วารสารหลายล้านฉบับ การอ้างอิงและอาจมีมูลค่าการวิจัยหลายร้อยล้านดอลลาร์” เชื่อมโยงกับการศึกษาโดยใช้การระบุที่ผิดพลาด เส้นเซลล์ มีความพยายามในการเปิดเผยเซลล์ที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมีเซลล์ประเภทอื่น

ตัวอย่างของข้อผิดพลาดร้ายแรง ได้แก่ การเข้าใจผิดว่าเซลล์ของสุกรหรือหนูเป็นเซลล์ของมนุษย์ และไม่เปิดเผยการปะปนกันเมื่อรายงานผลการศึกษา เชื่อกันว่าสายพันธุ์ของเซลล์ของมนุษย์จำนวนมากปนเปื้อนด้วยเซลล์ HeLa ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะแซงหน้าเซลล์ที่แบ่งตัวอื่นๆ หากการสัมผัสเกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ กลุ่มต่างๆ เช่น International Cell Line Authentication Committee กำลังทำงานเพื่อแก้ไขสถานการณ์โดยกำหนดให้มีการตรวจสอบเอกลักษณ์ของตัวอย่างเมื่อเริ่มการศึกษา