مهاجرت سلولی

مهاجرت سلولی به حرکت سلول‌ها از یک مکان به مکان دیگر، معمولا در پاسخ به برخی سیگنال‌های شیمیایی یا مکانیکی اشاره دارد. این برای طیف بسیار گسترده‌ای از فرآیندهای ارگانیک، از رشد (به عنوان مثال جنین‌ زایی) تا نگهداری بیولوژیکی مداوم (یعنی ترمیم بافت) اساسی است. با استفاده از روش مهاجرت سلولی، می‌توان مهاجرت خالص و نرخ مهاجرت را برای جمعیت‌های سلولی در شرایط آزمایشگاهی اندازه گیری کرد و بنابراین درک مکانیزم‌های مختلف بیوارگانیک را به دست آورد.

مراحل مهاجرت سلولی چیست؟

مهاجرت سلولی یک فرآیند سلولی بسیار مهم است. این حرکت هدایت شده گروهی از سلول‌ها یا یک سلول واحد در هنگام پاسخ به سیگنال‌های شیمیایی و مکانیکی است. این فرآیند اساسی در طول زندگی اتفاق می‌افتد و تا زمان مرگ ادامه می‌یابد و به حالت‌های بیماری‌زا در بیماری کمک می‌کند. این مقاله به تشریح مراحل کلیدی فرآیند و نحوه کار آنها می‌پردازد.

چه چیزی باعث مهاجرت سلولی می‌شود؟

مهاجرت سلولی برای بسیاری از فرآیندهایی که در داخل بدن انجام می‌شود ضروری است. یک مثال گلبول‌های سفید خون مانند نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها هستند که به سرعت به محل آسیب یا عفونت برای مبارزه با باکتری‌ها و سایر میکروب‌ها مهاجرت می‌کنند. مهاجرت سلولی یک عنصر حیاتی در ساخت بافت‌ها و اندام‌ها است و در جایی که نیاز به ترمیم زخم وجود دارد، سلول‌های بافت همبند باید برای ترمیم بافت آسیب دیده به محل آسیب حرکت کنند.

سنجش مهاجرت سلولی

سنجش مهاجرت سلولی عمدتاً برای اندازه‌گیری حرکت سلول‌ها در یک غشای متقاطع مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند علاوه بر تحقیقات سرطان برای کشف دارو و بهبود زخم نیز استفاده شود. سنجش مهاجرت سلولی به طور گسترده قابل استفاده است زیرا مهاجرت سلولی یک عملکرد کلیدی سلول‌های زنده در پاسخ های ایمنی مانند التهاب و متاستاز سرطان است.

یکی از انواع سنجش مهاجرت سلولی، سنجش خراش است که در مطالعه بسته شدن زخم استفاده می‌شود. برای انجام این سنجش، یک خراش روی کشت سلولی ایجاد می‌شود و میزان مهاجرت سلولی برای بستن آسیب، با روش‌های مختلف تصویربرداری و میکروسکوپ سلول زنده ثبت و تجزیه و تحلیل می‌شود.

همچنین سنجش محفظه بویدن می‌تواند به‌عنوان سنجش مهاجرت سلولی در مطالعات سرطان مورد استفاده قرار گیرد و بینشی در مورد چگونگی چسبیدن و مهاجرت سلول‌ها در غشای جداکننده دو اتاقک ارائه می‌کند. مهم است که به یاد داشته باشید که داده‌های سنجش مهاجرت سلولی می‌تواند با داده‌های سنجش تهاجم سلولی تضاد داشته باشد، بنابراین استفاده از ابزارهای قدرتمند و در نظر گرفتن بهترین نوع سنجش برای انجام اهداف خاص شما ضروری است. این نکته قابل ذکر است که آزمایش‌ سنجش مهاجرت سلولی اغلب با آزمایش تهاجم در تحقیقات سرطان مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مراحل مهاجرت سلولی

گسترش لبه جلو

مهاجرت موثر سلولی مستلزم حرکت مداوم غشای پلاسمایی به سمت جلو است که در لبه جلویی سلول قرار دارد. سلول ها باید پلاریزه شوند، به این معنی که جلو و عقب به سلول‌های کاملاً متفاوت تبدیل می‌شوند.

چسبندگی به تماس‌های ماتریسی

چسبندگی ماتریکس سلولی زمانی است که سلول‌ها با ماتریکس خارج سلولی تعامل دارند که توسط ساختارهای چسبندگی چند پروتئینی از جمله چسبندگی فیبریلار، چسبندگی کانونی و پودوزوم تسهیل می‌شود. ماتریکس خارج سلولی گروهی از مولکول‌ها است که به صورت موضعی برای تضمین انسجام بافت و سلول ترشح می‌شوند.

چسبندگی کانونی بخش بسیار مهمی از مهاجرت سلولی است، این یک مکان کششی است که در برابر آن سلول‌ها نیروهای کششی و حسگرهای مکانیکی تولید می‌کنند که اطلاعات مربوط به

ویژگی‌های فیزیکی ماتریس را منتقل می‌کنند.

انقباض سیتوپلاسم

سپس سیتوپلاسم درون سلول منقبض می‌شود تا کل سلول را به جلو حرکت دهد.

انتشار از سایت‌های تماس

در لبه جلویی، چسبندگی‌های قدیمی‌تر از هم جدا می‌شوند، با این حال، برخی به مجموعه‌های مولکولی بالغ‌تر تبدیل می‌شوند.

بازیافت گیرنده‌های غشایی در جلو و عقب

بازیافت گیرنده شامل دو جمعیت اندوزومی است که گیرنده‌ها را مرتب می‌کنند و هر کدام را به حوزه غشای پلاسمایی مناسب خود بازمی‌گردانند.

هر یک از این مراحل تابع یک یا چند فرآیند بیوشیمیایی چرخه‌ای است و تولید آزمایش‌های متعدد درون سلولی و درون سلولی برای فرآیندهای بیوشیمیایی حیاتی، درک هر چرخه را افزایش داده است.

مهاجرت سلول‌ها بر روی لایه‌ها یک عملکرد اساسی و حیاتی است که نیاز به هماهنگی چندین فرآیند سلولی دارد که در یک چرخه عمل می‌کنند. در سطح میکروسکوپ نوری، چرخه را می‌توان به پنج مرحله تقسیم کرد: (1) گسترش لبه جلو. (2) چسبندگی به تماس‌های ماتریس. (3) انقباض سیتوپلاسم. (4) انتشار از سایت‌های تماس و (5) بازیافت گیرنده‌های غشایی از پشت به جلوی سلول.

هر مرحله به یک یا چند فرآیند بیوشیمیایی چرخه‌ای وابسته است. توسعه بسیاری از روش‌های آزمایشگاهی و درون سلولی برای فرآیندهای بیوشیمیایی اساسی درگیر، درک ما از هر چرخه را به‌طور چشمگیری در چند سال گذشته افزایش داده است.

منابع

https://www.mdpi.com/23332

.Cell Migration & Invasion Assays. (2022). Sigmaaldrich.com​