مسیر PPP (بیوشیمی)

[Bio]

‌ سلول های بنیادی #پرتوان_القایی (#سلولهای_iPS)

سلول های بنیادی پرتوان القایی (موسوم به سلول های iPS) سلول های بنیادی پرتوانی هستند که به طور طبیعی در بدن جنین یا افراد بزرگسال وجود ندارند و در عوض، پژوهشگران سلول های بنیادی به روش های خاصی در آزمایشگاه به طور مصنوعی تولید می کنند.

روش تولید سلول های iPS در واقع جوان کردن سلول های تمایزیافته و غیربنیادی است. به این صورت که «ژن های جوان کننده» (مانند ژن های OCT4، SOX2، KLF4 و c-Myc) را وارد سلول های تمایزیافته (مثل سلول های پوست یا خون) می کنند و این سلول ها پس از دو سه هفته در محیط آزمایشگاه به سلول های بنیادی پرتوانی به نام سلول های iPS تبدیل می شوند.

سلول های بنیادی پرتوان از جمله سلول های iPS همان طور که قبلا گفته شد، قادرند علاوه بر تولید یک سلول بنیادی مانند خود که هرگز نمی میرد، تمام انواع سلول های تمایزیافته موجود در بدن را ایجاد کنند، از این رو به آن ها «پرتوان» می گویند.

شکل ضمیمه، چگونگی تولید سلول های iPS را با صورت ساده نشان می دهد.

[Bio]

«سلول های iPS» به قدری اهمیت داشتند که جایزه نوبل پزشکی 2012 را به کاشف آن ها پروفسور «شینیا یاماناکا» از دانشگاه کیوتو ژاپن اهدا کردند.
#جایزه_نوبل
#سلولهای_iPS

[mahta naji]

Bio
VID_20200812_091903_946.mp4

استخراج سلول های بنیادی از مغز استخوان

[Bio]

‌ کاربردهای #سلولهای_iPS و مزایای آن ها نسبت به سلول های بنیادی #جنینی(1)

همان طور که قبلا گفته شد، سلول های بنیادی پرتوان از جمله سلول های iPS قادرند علاوه بر تولید یک سلول بنیادی مانند خود که هرگز نمی میرد، تمام انواع سلول های تمایزیافته موجود در بدن را ایجاد کنند، از این رو به آن ها «پرتوان» می گویند.
اولین مزیت سلول های iPS نسبت به سلول های بنیادی جنینی (که قبلا معرفی شدند) این است که می توان از هر فردی، سلول تمایزیافته (مثلا سلول پوست، سلول خونی و غیره) گرفت و آن را به سلول iPS تبدیل کرد، یعنی هر فردی می تواند سلول های iPS خاص خود داشته باشد، اما نمی توان از هر فردی سلول بنیادی جنینی تولید کرد؛ در نتیجه در صورت نیاز به پیوند سلول برای درمان برخی بیماری ها، هیچ رد پیوندی در مورد سلول های تمایزیافته مشتق از سلول های iPS اتفاق نمی افتد چون فرد بیمار در واقع سلول های خودی را دریافت می کند نه سلول های غیرخودی را.

[Bio]

‌ کاربردهای #سلولهای_iPS و مزایای آن ها نسبت به سلول های بنیادی #جنینی(2)
مزیت دیگر سلول های iPS برخلاف سلول های بنیادی جنینی این است که لازم نیست برای تولید آنها، هیچ جنینی دستکاری شود. پس کار راحت تر است و هیچ مشکل اخلاقی نیز به وجود نمی آید.
سلول های iPS کاربردهای متعددی در درمان بیماری ها دارند که به طور ساده در تصویر ضمیمه می بینید. در واقع می توان سلول های iPS را به هر نوع سلول دلخواه (نظیر سلول های کبدی، سلول های انسولین ساز و سلول های عصبی یا قلبی) تبدیل کرد و سلول های حاصل را برای درمان بیماری هایی که با این سلول ها قابل درمان هستند، به کار برد.

[Bio]

سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از بافت چربی و مغز استخوان

سلول‌های بنیادی #مزانشیمی(1)

#سلول‌های_بنیادی، از لحاظ منشا به دو دسته اصلی سلول‌های بنیادی مشتق از جنین و سلول‌های بنیادی بزرگسالان تقسیم می‌شوند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی از مهمترین انواع سلول‌های بنیادی بزرگسالان است که توجه محققان را به خود جلب کرده است. سلول‌های بنيادی مزانشيمی در ترميم بافت‌هایی با منشا مزانشيمی مثل #استخوان، #غضروف، #ماهيچه، #تاندون و #چربی شرکت می‌کنند و البته اين سلول‌ها به عنوان سلول‌های حمايت کننده براي سلول‌های بنیادی خونساز در #مغزاستخوان نيز نقش دارند.

[Bio]

سلول‏های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از بافت چربی و مغز استخوان

سلول‌های بنیادی #مزانشیمی(2)

در دسترس ترين منبعی که براى استفاده از اين سلول‌ها پيشنهاد می‌شود، همان مغزاستخوان است، اگر چه اين سلول‌ها از منابع ديگری مثل خود نوزادان، #بندناف و مايع آمينوتيک نيز قابل جداسازی هستند.

سلول‌های بنيادی مزانشيمی توانايی تبديل شدن به سلول‌هایی از رده‌های مختلف را در شرايط آزمايشگاه نشان داده‌اند. جداسازی و تکثير به نسبت راحت و اتولوگ بودن #سلول‌های_بنیادی مزانشيمی آنها را کانديد مناسب براى #سلول_‌درمانی ساخته است.

[Bio]

انواع #سلول‌های_بنیادی:

سلول‌های بنیادی #همه_توان، سلول‌های پرتوان را تولید می‌کنند که این سلول‌ها به سلول‌های بنیادی چند توان و تک توان تبدیل می‌شوند. سلول‌های تک توان می‌توانند تنها به یک نوع سلول تمایز پیدا کنند. سلول‌های چند توان به سلول‌هایی تمایز می‌یابند که می‌توانند سلول‌های تک توان مانند سلول‌های خونی را بسازند. سلول‌های لنفوئید و میلوئید از سلول‌های مغز استخوان چند توان هستند که انواع سلول‌های خونی را تولید می‌کنند.

[Bio]

انواع #سلول‌های_بنیادی از لحاظ توانایی #تمایزی و #تکوینی

سلول‌های بنیادی از لحاظ تکوینی، یعنی از این نظر که علاوه بر قابلیت #خودنوزایی، چه نوع و چند نوع سلول تمایزیافته می‌توانند ایجاد کنند، به چند دسته تقسیم‌بندی می‌شوند.

سلول‌های بنیادی تک توان
سلول‌های بنیادی چندتوان
سلول‌های بنیادی پرتوان
سلول‌های بنیادی همه توان

سلول‌های بنیادی با توانایی تمایزی بیشتر، معمولاً در دوران #جنینی بیشترند، اما در بزرگسالان، بیشتر سلول‌های بنیادی موجود در بافت های بدن، از نوع چندتوان یا تک توان هستند.

[Bio]

سلول‌های بنیادی #تک_توان (unipotent stem cells)(1)

سلول‌های بنیادی تک توان سلول‌هایی هستند که علاوه بر قابلیت خودنوزایی (یعنی تولید یک سلول بنیادی دیگر مثل خود)، می توانند فقط یک نوع سلول تمایزیافته را تولید کنند.

به عنوان مثال، سلول‌های بنیادی اسپرماتوگونیال (spermatogonial stem cells) از جمله سلول‌های بنیادی تک توان هستند چون علاوه بر خود، فقط می توانند یک نوع سلول تمایزیافته (یعنی اسپرم) را بسازند.

[Bio]

سلول‌های بنیادی #تک_توان (unipotent stem cells)(2)

به عنوان مثالی دیگر سلول‌های پوستی یکی از فراوان‌ترین انواع سلول‌های بنیادی تک توان هستند. اپیتلیوم، بیرونی‌ترین لایه بافت پوست است که بر روی خود یک لایه بالایی از سلول‌های اپیتلیال مرده دارد. با گرفتن بخشی از سلول‌های بنیادی پوست از یک بیمار که در بخشی از پوست خود دچار آسیب سوختگی شده، می‌توان برای پیوند بر روی نواحی سوخته بدن او، لایه‌هایی از پوست ایجاد کرد.

همچنین سلول‌های بنیادی ماهیچه ای موسوم به سلول‌های ماهواره‌ای (satellite cells) این گونه اند، چون علاوه بر خود، فقط می توانند سلول ماهیچه ای بسازند.

[Bio]

سلول های بنیادی #چندتوان (multipotent stem cells)(1)

سلول های بنیادی چندتوان سلول هایی هستند که علاوه بر قابلیت خودنوزایی (یعنی تولید یک سلول بنیادی دیگر مثل خود)، می توانند بسته به شرایط محیطی، چند نوع یا چندین نوع سلول تمایزیافته (یعنی غیربنیادی) مختلف را تولید کنند.

به عنوان مثال، سلول های بنیادی خونساز (hematopoietic stem cells) از جمله سلول های بنیادی چندتوان هستند چون علاوه بر خود، می توانند چند نوع سلول تمایزیافته متفاوت را بسازند. برخی از سلول های تمایزیافته که توسط سلول های بنیادی خونساز تولید می شوند، عبارتند از:
گلبول های قرمز خون (که مسئول حمل اکسیژن به بافت ها هستند)
انواع گلبول های سفید خون (که مسئول مبارزه با میکروب ها هستند) شامل:
— نوتروفیل ها
— ائوزینوفیل ها
— بازوفیل ها
— منوسیت ها
— لنفوسیت های T و B
— و غیره
پلاکت ها (که به تشکیل لخته خون و انعقاد خون در هنگام بریدگی یا پارگی رگ خونی کمک می کنند)
و برخی دیگر از سلول های بافت خون

[Bio]

سلول های بنیادی #چندتوان (multipotent stem cells)(2)

مغز استخوان شامل سلول‌های بنیادی سوماتیکی است که می‌توانند به انواع سلول‌های موجود در خون مانند گلبول‌های سفید، قرمز و پلاکت‌ها تبدیل شوند. این سلول‌ها برای دوباره تولید کردن سلول‌های خونی ضروری هستند.

همچنین سلول های بنیادی عصبی که در یکی از مطالب پیشین معرفی شدند، از جمله سلول های بنیادی چندتوان هستند، چرا که علاوه بر تکثیر نامحدود خود، قادرند نورون ها، الیگودندروسیت ها و آستروسیت ها را ایجاد کنند.

[Bio]

سلول های بنیادی #چندتوان (multipotent stem cells)(3)

نکته مهم: سلول های بنیادی چندتوان اگر چه ممکن است انواع متعددی از سلول های مختلف را تولید کنند، اما با این وجود «پرتوان» خوانده نمی شوند، چون انواع سلول های مختلفی که توسط سلول های بنیادی چندتوان تولید می شوند، همگی در یک دودمان سلولی جای می گیرند. مثلا سلول های بنیادی خونساز فقط سلول های موجود در خون را تولید می کنند، نه سلول های استخوانی و غیره را. سلول های بنیادی پرتوان را در ادامه معرفی خواهیم کرد.

مثال‌هایی از تمایز سلول‌های #چندتوان

[Bio]

تاثیر استرس بر #سلولهای_بنیادی بدن ما

سلول های بنیادی با دو ویژگی «بقا و #تکثیر طولانی مدت» و «توانایی #تمایز» شناخته می شوند. مشخص شده است که برخی از شرایط، تاثیرات مخربی بر سلول های بنیادی دارند.

گروهی از محققان، تاثیر استرس اکسایشی را بر «زنده مانی»، «طول تلومر» و «تکثیر» سلول های بنیادی #مزانشیمی که از جمله سلول های بنیادی بسیار مهم در بدن ما هستند، ارزیابی کردند. آن ها مشاهده کردند که استرس، پیرشدن سلول های بنیادی مزانشیمی را تسریع می کند و قدرت تکثیر آن ها را کاهش می دهد، ضمن این که باعث کاهش طول تلومر می شود. #تلومر، به بخش انتهایی کروموزوم ها می گویند که نقش مهمی در سلامت ما و سلولهایمان دارد.

مقاله مربوطه
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482711000784

در نتیجه، استرس احتمالا به سایر سلول های بنیادی ما هم آسیب وارد می‌کند.

@دانش-آموزان-آلاء
@دوازدهم
کنکوری

[Bio]

سلول‌های بنیادی #پرتوان (pluripotent stem cells)(1)

سلول های بنیادی پرتوان سلول هایی هستند که علاوه بر قابلیت خودنوزایی (یعنی تولید یک سلول بنیادی دیگر مثل خود)، می توانند همه انواع سلول تمایزیافته بدن را تولید کنند. در واقع، در سختگیرانه ترین تعریف، سلول های بنیادی پرتوان باید بتوانند تحت شرایط خاص و مناسب، یک موجود کامل مثل انسان را بسازند یعنی همه 200 نوع سلول موجود در بدن انسان چه بنیادی و چه غیربنیادی. پس سلول های بنیادی پرتوان باید بتوانند نه تنها همه انواع سلول های خونی، بلکه همه انواع سلول های دستگاه عصبی، همه انواع سلول های دستگاه ماهیچه ای و قلبی و همه انواع سلول های پوستی و دستگاه گوارش و غیره را بسازند.

[Bio]

سلول‌های بنیادی #پرتوان (pluripotent stem cells)(2)

به عنوان مثال، سلول های بنیادی جنینی (embryonic stem cells) که از جنین های مرحله بلاستوسیست (یعنی جنینی که به اندازه یک «نقطه روی کاغذ» است و هنوز در رحم مادر مستقر نشده است) تهیه می شوند، از جمله سلول های بنیادی پرتوان هستند چون علاوه بر خود، قادرند تمام انواع سلول‌های تمایزیافته بدن را بسازند.

سلول های بنیادی پرتوان، بخاطر این که قادرند به طور نامحدود در آزمایشگاه زنده بمانند و تکثیر شوند و همچنین از این جهت که می توانند همه انواع سلول های دیگر را بسازند، کاربردهای زیست-پزشکی بسیاری دارند.

[Bio]

سلول‌های بنیادی #پرتوان (pluripotent stem cells)(3)

در آزمایشگاه، این سلول‌ها تحت شرایطی کشت داده می‌شوند که قابلیت تمایز در آنها به طور موقت مهار شود و بتوانند به صورت نامحدود تکثیر پیدا کنند. سلول‌های بنیادی پرتوان، پروتئین ای-کادهرین را به مقدار زیادی تولید می‌کنند که باعث می‌شود سلول‌ها به هم بچسبند و مجموعه‌های سلولی موسوم به #کلونی را همانند آنچه که در شکل می‌بینید، ایجاد کنند.
در بسیاری از سلول‌های دیگر، وقتی سلول‌ها در اثر تقسیم پی در پی به یکدیگر می‌رسند، پیامی به درون آنها مخابره می‌شود تا دست از تقسیم شدن بردارند. اما در سلول‌های بنیادی پرتوان، سازوکاری وجود دارد که به سلول‌ها اجازه می‌دهد در عین اتصال به یکدیگر برای طولانی مدت به تکثیر خود ادامه دهند.

[Bio]

سلول‌های بنیادی جنینی موشی، نوعی از سلول‌های بنیادی #پرتوان هستند

منبع عکس: مقاله دکتر مرادی و همکاران
Moradi et al, Small-RNA sequencing reveals Dlk1-Dio3 locus-embedded microRNAs as major drivers of ground state pluripotency, 2017, Stem Cell Reports

[Bio]

سلول های بنیادی #همه‌توان (totipotent stem cells)(1)

سلول های بنیادی همه‌توان سلول‌هایی هستند که علاوه بر قابلیت خودنوزایی (یعنی تولید یک سلول بنیادی دیگر مثل خود)، می توانند نه تنها تمام سلول های تمایزیافته موجود در بدن را بسازند (یعنی نه تنها پرتوان هستند و می توانند یک بدن کامل را به تنهایی ایجاد کنند)، بلکه قادرند سلول های تشکیل دهنده پرده های خارج جنینی از جمله آمنیون (که جنین را در برمی گیرد)، کیسه زرده (که در مقطعی از زندگی جنین، خون سازی انجام می دهد) و جفت (رابط غذایی مادر و جنین) را تولید کنند.