خلايا ARPE-19 - نظرة متخصصة على أبحاث خلايا الظهارة الصبغية للشبكية باستخدام ARPE-19

ARPE-19 هي خلايا ظهارية صبغية شبكية نشأت تلقائيًا من الإنسان. تُستخدم لدراسة جوانب مختلفة من بيولوجيا الشبكية، والحالات المرضية، والتدخلات العلاجية (علم الأدوية). يهدف هذا المقال إلى تقديم رؤية شاملة حول الخلايا الخالدة ARPE-19. وستتم مناقشة الخصائص العامة وظروف الاستزراع والتطبيقات البحثية المتنوعة لسلسلة الخلايا بشكل أساسي. وبالتالي، ستكتسب من خلال قراءة هذا المقال فهمًا شاملاً لما يلي:

1. خلايا ARPE-19: الأصل والخصائص العامة
2. سلسلة خلايا ARPE-19: معلومات عن الاستزراع
3. مزايا وقيود خلايا ARPE-19
4. تطبيقات خط الخلايا ARPE-19 في الأبحاث
5. خلايا ARPE-19: المنشورات البحثية
6. موارد خط الخلايا ARPE-19: البروتوكولات والفيديوهات والمزيد

خلايا ARPE-19: الأصل والخصائص العامة

معرفة أصل خط الخلايا وخصائصه العامة أمر ضروري لاستخدامه بفعالية في الأبحاث. سيغطي هذا القسم من المقالة جميع المعلومات حول خط الخلايا ARPE. مثل، ما هو خط الخلايا ARPE-19؟ لماذا نستخدم خلايا ARPE-19؟ ما هو خط الخلايا ARPE-19/HPV-16؟ هل خلايا ARPE-19 خالدة؟ ما هي شكل وحجم خلايا ARPE 19؟

• سلسلة الخلايا الظهارية الصبغية الشبكية الخالدة، ARPE-19، مستمدة من عيون رجل يبلغ من العمر 19 عامًا توفي جراء إصابة في الرأس في حادث. أنشأتها آمي أوتاكي-كين في عام 1986.
• تُعبّر هذه الخلايا عن علامات خلايا الظهارة الصبغية للشبكية، أي CRALBP و RPE-65، مما يشير إلى أنها يمكن أن تشكل طبقات أحادية مستقرة تتميز بالقطبية المورفولوجية والوظيفية.
• تتمتع خلايا ARPE-19 بمورفولوجيا تشبه الخلايا الظهارية.
• تتمتع خلايا ARPE-19 في الغالب بنمط كروموسومي طبيعي باستثناء حذف وإضافة في الذراع الطويلة للكروموسوم 9 و19، على التوالي. علاوة على ذلك، لوحظت أيضًا بعض حالات عدم توازن الصبغيات [1].

مزايا وقيود خلايا ARPE-19

تُستخدم خلايا ARPE-19 على نطاق واسع في دراسات بيولوجيا خلايا الشبكية. ومثل الخلايا الأخرى، فإنها ترتبط أيضًا ببعض المزايا والقيود. وفيما يلي بعض منها:

المزايا

تشمل المزايا الرئيسية لسلسلة خلايا ARPE-19 ما يلي:

نموذج خلايا الشبكية

تشبه خلايا ARPE-19 إلى حد كبير خلايا الظهارة الصبغية لشبكية العين البشرية، مما يجعلها مثالية لدراسة أمراض الشبكية واختبار الأدوية.

معدل نمو مستقر

تتميز هذه الخلايا بنمو مستقر ويمكن الحفاظ عليها لفترات طويلة، مما يسهل إجراء التجارب طويلة الأمد.

قابلية التحويل الجيني

يعد خط الخلايا ARPE-19 مضيفًا ممتازًا للتحويل الجيني، ويستخدم على نطاق واسع في دراسات التعبير المؤقت والمستقر.

القيود

فيما يلي بعض القيود المرتبطة بسلسلة الخلايا ARPE-19:

التمايز المحدود

يعد تمايز ARPE-19 محدودًا مقارنة بالخلايا الشبكية الأولية. وقد يؤثر ذلك على بعض الدراسات المتعلقة بالتمايز.

تطبيقات خط الخلايا ARPE-19 في الأبحاث

لسلسلة الخلايا ARPE-19 العديد من التطبيقات في أبحاث الشبكية. وقد تحدثنا هنا عن بعض الاستخدامات البحثية المحددة والمهمة لهذه السلسلة من خلايا الظهارة الصبغية للشبكية.

• أبحاث أمراض الشبكية: توفر خلايا ARPE-19 رؤى قيّمة حول التسبب في أمراض الشبكية. يستخدم الباحثون الخلايا لدراسة آليات المرض والعلاجات المحتملة. وجدت دراسة أجريت في عام 2020 أن الحمض النووي الريبي الدائري hsa_circ_0041795 يتفاعل مع miRNA-646 و VEGFC لتسهيل الإصابة الناجمة عن ارتفاع الجلوكوز في خلايا الظهارة الصبغية للشبكية 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 آلية تطور اعتلال الشبكية السكري. وقد وجدوا أن تثبيط lncRNA SNHG1 (Small Nucleolar RNA Host Gene 1) يمكن أن يثبط الاستجابة الالتهابية والانتقال الظهاري إلى اللحمي لخلايا ARPE-19 المعالجة بكميات عالية من الجلوكوز [3].
• اختبار الأدوية: تُستخدم خلايا ARPE-19 لتقييم فعالية وسلامة الأدوية والمركبات، مما يساعد في تطوير علاجات لأمراض الشبكية. على سبيل المثال، وجدت دراسة أجريت في عام 2019 الآثار الوقائية للمركبات النشطة بيولوجيًا في Syzygium malaccense ضد الإجهاد الناجم عن بيروكسيد الهيدروجين في خلايا الظهارة الصبغية لشبكية العين البشرية، ARPE-19 [4]. بعد ذلك، وجدت دراسة الدور العلاجي لمستخلص 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 تتناول خلايا الظهارة الصبغية الشبكية ARPE-19.

تقييم استجابات الميكرو آر إن إيه في خلايا ARPE-19 ضد الإجهاد التأكسدي

نُشرت هذه المقالة البحثية في عام 2018 في مجلة Cutaneous and Ocular Toxicology. قيمت هذه الدراسة تعبير الميكرو آر إن إيه استجابةً للإجهاد التأكسدي الذي تم إحداثه في خلايا الظهارة الصبغية للشبكية البشرية ARPE-19 عن طريق المعالجة ببيروكسيد الهيدروجين.

الوسط المُعدّل لخلايا ARPE-19 يعزز التمايز العصبي للخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من الأنسجة الدهنية

اقترح هذا المنشور في مجلة World Journal of Stem Cells (2021) أن الوسط المُعدّل لخلايا ARPE-19 يحتوي على عوامل نمو تشجع التمايز العصبي للخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من الأنسجة الدهنية.

يمنع الكيرسيتين إنتاج السيتوكينات والكيموكينات الالتهابية التي يسببها IL-1β في خلايا ARPE-19 عبر مسارات إشارات MAPK وNF-κB

نُشرت هذه الدراسة في المجلة الدولية للعلوم الجزيئية (2019). وتشير إلى أن الكيرسيتين يحمي الإفراز المحفز بـ IL-1β للكيموكينات في خلايا ARPE-19 عن طريق منع تنشيط تسلسلات MAPK و NF-κB لتحسين الاستجابة الالتهابية.

يعدل الريسفيراترول وظائف SIRT1 وDNMT ويعيد مستويات مثيلة LINE-1 في خلايا ARPE-19 تحت الإجهاد التأكسدي والالتهاب

نُشرت هذه المقالة البحثية في المجلة الدولية للعلوم الجزيئية (2018). قيمت هذه الدراسة الآثار المحتملة للإجهاد التأكسدي والالتهاب على وظائف SIRT1 (Sirtuin 1) وDNMTs (ميثيل ترانسفيرازات الحمض النووي) وكذلك على ميثلة LINE-1 (العنصر النووي الطويل المتناثر-1) في خلايا ARPE-19.

التأثير الوقائي لمستخلصات زهرة الأقحوان القطبي الشمالي ضد تلف الشبكية الناجم عن A2E في خلايا ARPE-19

وجدت هذه المقالة المنشورة في مجلة Antioxidants (2022) أن مستخلصات زهرة Chrysanthemum boreale لها تأثيرات وقائية ضد تلف الشبكية الناجم عن N-retinylidene-N-retinylethanolamine (A2E) في خلايا ARPE-19.

موارد لخط الخلايا ARPE-19: بروتوكولات ومقاطع فيديو والمزيد

ARPE-19 هو خط خلايا ظهاري شبكي واسع الاستخدام. الموارد المتاحة التي تغطي بروتوكولات زراعة خلايا ARPE-19 والتحويل الجيني مدرجة هنا:

• تحويل ARPE-19: هذا الفيديو هو دليل تفصيلي لتعلم بروتوكول التحويل لسلسلة الخلايا ARPE-19.

فيما يلي بعض الموارد التي تصف بروتوكول زراعة خلايا ARPE-19:

• بروتوكول زراعة خلايا ARPE-19: يحتوي هذا الرابط على معلومات حول زراعة خلايا ARPE-19 وصيانتها. ويشمل معلومات حول وسط ARPE-19، وظروف الزراعة، وبروتوكولات إعادة الزراعة، والتعامل مع المزارع المتكاثرة والمحفوظة بالتبريد.

المراجع

1. Schnichels, S., et al., Retina in a dish: Cell cultures, retinal explants and animal models for common diseases of the retina. Progress in retinal and eye research, 2021. 81: p. 100880.
2. Sun, H. and X. Kang, hsa_circ_0041795 يساهم في إصابة خلايا الظهارة الصبغية لشبكية العين البشرية (ARPE 19) الناجمة عن ارتفاع نسبة الجلوكوز عن طريق امتصاص miR-646 وتفعيل VEGFC. Gene، 2020. 747: ص. 144654.
3. Yang, J.، وآخرون، أدى كتم SNHG1 إلى تثبيط الانتقال الظهاري-الوسطي والاستجابة الالتهابية لخلايا ARPE-19 الناجمة عن ارتفاع مستوى الجلوكوز. J Inflamm Res، 2021. 14: ص. 1563-1573.
4. Arumugam, B., et al., التأثير الوقائي لمشتقات الميريسيتين من Syzygium malaccense ضد الإجهاد الناجم عن بيروكسيد الهيدروجين في خلايا ARPE-19. Molecular vision, 2019. 25: p. 47.
5. Kim, J., K. Cho، و S.-Y. Choung، التأثير الوقائي لمستخلص Prunella vulgaris var. L ضد الأضرار التي يسببها الضوء الأزرق في خلايا ARPE-19 وشبكية العين لدى الفئران. Free Radical Biology and Medicine، 2020. 152: ص. 622-631.