خلايا ARPE-19 - نظرة متخصصة في أبحاث الخلايا الظهارية الصبغية لشبكية العين باستخدام خلايا ARPE-19
خلاياARPE-19 هي خلايا ظهارية صبغية لشبكية العين تنشأ تلقائياً من الإنسان. تُستخدم هذه الخلايا لدراسة جوانب مختلفة من بيولوجيا الشبكية والحالات المرضية والتدخلات العلاجية (علم الأدوية). تهدف هذه المقالة إلى تقديم رؤى شاملة عن الخلايا الخالدة ARPE-19. وستناقش بشكل أساسي الخصائص العامة وظروف الاستزراع والتطبيقات البحثية المتنوعة لخط الخلايا. لذلك، من خلال قراءة هذا المقال، ستحصل على فهم شامل لـ
- خلايا ARPE-19 المنشأ والسمات العامة
- خط خلايا ARPE-19: معلومات عن الزراعة
- مزايا خلايا ARPE-19 وحدودها
- تطبيقات خط خلايا ARPE-19 في الأبحاث
- خلايا ARPE-19: المنشورات البحثية
- مصادر خط خلايا ARPE-19: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد
1. خلايا ARPE-19: الأصل والسمات العامة
إن معرفة أصل خط الخلية وسماته العامة أمر ضروري لاستخدامه الفعال في الأبحاث. سيغطي هذا القسم من المقالة جميع المعلومات حول خط خلايا ARPE. مثل، ما هو خط خلايا ARPE-19؟ لماذا تستخدم خلايا ARPE-19؟ ما هو خط خلايا ARPE-19/HPV-16؟ هل خلايا ARPE-19 خالدة؟ ما هو شكل خلايا ARPE-19 وحجمها؟
- تم اشتقاق سلالة الخلايا الظهارية الصبغية الخالدة لشبكية العين (ARPE-19) من عيني رجل يبلغ من العمر 19 عاماً توفي نتيجة إصابة في الرأس في حادث. تم إنشاؤه من قبل إيمي أوتاكي-كين في عام 1986.
- وتعبّر هذه الخلايا عن علامات الخلايا الظهارية الصبغية للشبكية، أي CRALBP وRPE-65، مما يشير إلى أنها قادرة على تكوين طبقات أحادية مستقرة تتميز بالقطبية المورفولوجية والوظيفية.
- تمتلك خلايا ARPE-19 مورفولوجيا تشبه الخلايا الظهارية.
- وتمتلك خلايا ARPE-19 في الغالب نمطًا نوويًا طبيعيًا باستثناء حذف وإضافة واحدة في الذراع الطويلة للكروموسوم 9 و19 على التوالي. علاوة على ذلك، لوحظ أيضًا بعض اختلال الصيغ الصبغيات الصبغية [1].
2.خط خلايا ARPE-19: معلومات الزراعة
تعتبر المعلومات الأساسية عن زراعة الخلايا ضرورية للتعامل مع خط الخلايا والحفاظ عليه بشكل صحيح. سيساعدك هذا القسم على معرفة النقاط الأساسية لزراعة خط خلايا ARPE-19. ستعرف: ما هو وقت مضاعفة ARPE-19؟ ما هي كثافة بذر خط خلايا ARPE-19؟ ما هي كثافة خلايا ARPE-19؟ ما هي وسائط تجميد ARPE-19؟ كيف تزرع سلالة خلايا ARPE-19؟
النقاط الرئيسية لزراعة خلايا ARPE-19
|
زمن تضاعف عدد الخلايا: |
تتراوح مدة تضاعف خلايا ARPE-19 حوالي 55- 65 ساعة. قد تخضع لما يصل إلى 48 تضاعفاً تعدادياً. |
|
ملتصقة أو معلقة: |
ARPE-19 هو خط خلايا ملتصقة. |
|
نسبة الزراعة الفرعية: |
نسبة الزراعة الفرعية ل ARPE-19 هي 1:3 إلى 1:5. يتم شطف الخلايا الملتصقة بمحلول PBS 1x وتحضينها بمحلول التفكيك، أكوتاز، لمدة 8 إلى 10 دقائق. تُضاف الخلايا المنفصلة بوسط طازج وتُطرد مركزيًا. يتم إعادة تعليق كريات الخلايا مرة أخرى وسكبها في قارورة مزرعة تحتوي على وسط جديد. |
|
وسط النمو: |
يُستخدم وسط DMEM أو وسط هام F12 لزراعة خط خلايا ARPE-19. يُستكمل وسط ARPE-19 ب 5% من ال FBS، و3.1 جم/لتر جلوكوز، و15 ملي مولار هيبيس و1.6 ملي مولار جلوتامين و1.0 ملي مولار بيروفات الصوديوم و1.2 ملي مولار/لتر NaHCO3. يتم استبدال الوسائط من 2 إلى 3 مرات في الأسبوع. |
|
ظروف النمو: |
يتم الاحتفاظ بخلايا ARPE-19 في حاضنة مرطبة عند درجة حرارة 37 درجة مئوية مع إمداد 5% من ثاني أكسيد الكربون. |
|
التخزين: |
يمكن تخزين خط الخلايا في المرحلة البخارية من النيتروجين السائل أو في درجة حرارة أقل من -150 درجة مئوية لحماية حيوية الخلايا على المدى الطويل. |
|
عملية التجميد والوسيط: |
يتم استخدام CM-1 أو CM-ACF كوسائط تجميد لوسائط تجميد ARPE-19. باختصار، يتم تجميد الخلايا من خلال طريقة التجميد البطيء التي تسمح بانخفاض درجة الحرارة بمقدار درجة مئوية واحدة فقط في الدقيقة وتحمي الخلايا من الصدمة. |
|
عملية الإذابة: |
يتم إذابة الخلايا في حمام مائي مضبوط مسبقاً على 37 درجة مئوية. بعد ترك كتلة جليدية صغيرة، تُضاف الخلايا إلى وسط مزرعة طازج ويتم طردها مركزيًا. تتم إزالة عناصر وسائط التجميد هذه. بعد ذلك، يتم إعادة تعليق كريات الخلايا، ويتم توزيع الخلايا في قارورة للزراعة. |
|
مستوى السلامة البيولوجية: |
يتم التعامل مع خلايا ARPE-19 في مختبرات السلامة البيولوجية 1. |
3.مزايا خلايا ARPE-19 وحدودها
تُستخدم خلايا ARPE-19 على نطاق واسع في دراسات بيولوجيا خلايا الشبكية. ومثلها مثل الخلايا الأخرى، ترتبط أيضاً ببعض المزايا والقيود. يتم سرد القليل منها في هذا القسم:
المزايا
تشمل المزايا الرئيسية لخط خلايا ARPE-19 ما يلي:
|
نموذج خلية الشبكية |
تشبه خلايا ARPE-19 إلى حد كبير الخلايا الظهارية الصبغية لشبكية العين البشرية، مما يجعلها مثالية لدراسة أمراض الشبكية واختبار الأدوية. |
|
معدل نمو مستقر |
تُظهر هذه الخلايا نمواً مستقراً ويمكن الحفاظ عليها لفترات طويلة، مما يسهل إجراء التجارب على المدى الطويل. |
|
قابلية نقل العدوى |
خط خلايا ARPE-19 هو مضيف ممتاز لنقل العدوى، ويستخدم على نطاق واسع في كل من دراسات التعبير العابر والمستقر. |
القيود
فيما يلي بعض القيود المرتبطة بخط خلايا ARPE-19:
|
التمايز المحدود |
التمايز بين خلايا ARPE-19 محدود مقارنةً بخلايا الشبكية الأولية. وقد يؤثر ذلك على بعض الدراسات المتعلقة بالتمايز. |
4.تطبيقات خط خلايا ARPE-19 في الأبحاث
يمتلك خط خلايا ARPE-19 العديد من التطبيقات في أبحاث الشبكية. وقد تحدثنا هنا عن بعض الاستخدامات البحثية المحددة والهامة لخط الخلايا الظهارية الصبغية للشبكية هذا.
- أبحاث أمراض الشبكية: تقدم خلايا ARPE-19 رؤى قيّمة في التسبب في أمراض الشبكية. يستخدم الباحثون الخلايا لدراسة آليات المرض والعلاجات المحتملة. وجدت دراسة أُجريت في عام 2020 أن الحمض النووي الريبي الدائري hsa_circ_0041795 يتفاعل مع الحمض النووي الريبي الدائري hsa_circ_0041795 مع الحمض النووي الريبي miRNA-646 و VEGFC لتسهيل الإصابة الناجمة عن ارتفاع الجلوكوز في خلايا الظهارة الصبغية لشبكية العين البشرية ARPE-19. لذلك، تقترح الدراسة هذا الحمض النووي الريبي الدائري كهدف علاجي وتشخيصي فعال لمكافحة اعتلال الشبكية السكري [2]. وبالمثل، استخدم جينغ يانغ وزملاؤه خلايا ARPE-19 وقدموا رؤى حول التسبب في اعتلال الشبكية السكري. فقد درسوا أن تثبيط الحمض النووي الريبي الدائري الصغير SNHG1 (الجين المضيف للحمض النووي الريبي الصغير 1) يمكن أن يثبط الاستجابة الالتهابية والانتقال من الظهارة إلى اللُّحمة المتوسطة لخلايا ARPE-19 المعالجة بالجلوكوز المرتفع [3].
- اختبار الدواء: تُستخدم خلايا ARPE-19 لتقييم فعالية وسلامة الأدوية والمركبات، مما يساعد على تطوير علاجات أو علاجات لأمراض الشبكية. على سبيل المثال، وجدت دراسة أُجريت في عام 2019 التأثيرات الوقائية لعقار سيزيجيوم مالاكينس الحيوي ضد الإجهاد الناجم عن بيروكسيد الهيدروجين في الخلايا الظهارية الصبغية لشبكية العين البشرية ARPE-19 [4]. بعد ذلك، توصلت دراسة أخرى إلى الدور العلاجي لمستخلص برونيلا فولغاريس المتنوع (Prunella vulgaris var. L) ضد الإصابة الناجمة عن الضوء الأزرق في خلايا ARPE-19 ونموذج الفئران [5].
5.خلايا ARPE-19 المنشورات البحثية
فيما يلي بعض المنشورات البحثية المثيرة للاهتمام التي تضم خلايا الظهارة الصبغية الشبكية ARPE-19.
تقييم استجابات الرنا الميكروي في خلايا ARPE-19 ضد الإجهاد التأكسدي
نُشرت هذه المقالة البحثية في عام 2018 في مجلة علم السموم الجلدية والعينية. قيمت هذه الدراسة تعبير الحمض النووي الريبي الميكروي استجابةً للإجهاد التأكسدي المستحث في خلايا الظهارة الصبغية الشبكية البشرية ARPE-19 عن طريق المعالجة ببيروكسيد الهيدروجين.
يعزز الوسط المشروط ARPE-19 التمايز العصبي للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الدهون
اقترح هذا المنشور في المجلة العالمية للخلايا الجذعية (2021) أن الوسط المكيف لخلايا ARPE-19 يحتوي على عوامل نمو تشجع التمايز العصبي للخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة المشتقة من الأنسجة الدهنية.
نُشرت هذه الدراسة في المجلة الدولية للعلوم الجزيئية (2019). وتنص الدراسة على أن الكيرسيتين يحمي إطلاق الكيموكينات الكيميائية المحفزة لـ IL-1β في خلايا ARPE-19 عن طريق منع تنشيط شلالات MAPK و NF-κB لتحسين الاستجابة الالتهابية.
نُشرت هذه المقالة البحثية في المجلة الدولية للعلوم الجزيئية (2018). قيمت هذه الدراسة التأثيرات المحتملة للإجهاد التأكسدي والالتهاب على وظائف SIRT1 (سيرتوين 1) و DNMTs (ميثيلات الحمض النووي) وكذلك على مثيلة LINE-1 (العنصر النووي الطويل المتخلل 1) في خلايا ARPE-19.
التأثير الوقائي لمستخلصات زهرة الأقحوان البوريال ضد تلف الشبكية الناجم عن A2E في خلايا ARPE-19
وجدت هذه المقالة في مجلة مضادات الأكسدة (2022) أن مستخلصات زهرة الأقحوان بوريال تمارس تأثيرات وقائية ضد تلف الشبكية الناجم عن مادة N-retinylidene-N-retinylethanolamine (A2E) في خلايا ARPE-19.
6.مصادر خط خلايا ARPE-19: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد
ARPE-19 هو خط الخلايا الظهارية الشبكية المستخدم على نطاق واسع. فيما يلي قائمة بالمصادر المتاحة التي تغطي بروتوكولات زراعة خلايا ARPE-19 ونقلها:
- نقل خلايا ARPE-19: هذا الفيديو هو دليل تفصيلي خطوة بخطوة لتعلم بروتوكول نقل الخلايا لخط خلايا ARPE-19.
فيما يلي بعض المصادر التي تصف بروتوكول زراعة خلايا ARPE-19:
- بروتوكول زراعة خلايا ARPE-19: يحتوي هذا الرابط على معلومات حول زراعة خلايا ARPE-19 وصيانتها. ويتضمن معلومات حول وسيط زراعة خلايا ARPE-19، وظروف الزراعة، وبروتوكولات الزراعة الفرعية، والتعامل مع المزارع التكاثرية والمحفوظة بالتبريد.
المراجع
- شنيشلز، س. وآخرون، شبكية العين في طبق: مزارع الخلايا، ومستنبتات الشبكية والنماذج الحيوانية لأمراض الشبكية الشائعة. التقدم في أبحاث الشبكية والعين، 2021. 81: p. 100880.
- Sun, H. and X. Kang, hsa_circ_0041795 يساهم في إصابة الخلايا الظهارية الصبغية لشبكية العين البشرية (ARPE 19) التي يسببها ارتفاع الجلوكوز عن طريق إسفنج miR-646 وتنشيط VEGFC. جينات، 2020. 747: p. 144654.
- Yang, J., et al., Silenced SNHG1 Inhibited Epithelial-Mesenchymal Transition and Inflammatory Response of ARPE-19 Cells Induced by high Glucose. J Inflamm Res، 2021. 14: p. 1563-1573.
- Arumugam, B., et al., التأثير الوقائي لمشتقات الميريسيتين من سيزيغيوم مالاكينس ضد الإجهاد الناجم عن بيروكسيد الهيدروجين في خلايا ARPE-19. الرؤية الجزيئية، 2019. 25: p. 47.
- Kim, J., K. Cho, and S.-Y. تشونغ، التأثير الوقائي لمستخلص برونيلا فولغاريس فار. L ضد الأضرار الناجمة عن الضوء الأزرق في خلايا ARPE-19 وشبكية عين الفأر. Free Radical Biology and Medicine, 2020. 152: p. 622-631.