بررسی زنده مانی سلولی

بقای سلولی معیاری از نسبت سلول های زنده و سالم در یک جمعیت است. سنجش بقای سلولی برای تعیین سلامت کلی سلول‌ها، بهینه‌سازی شرایط کشت یا آزمایش، و اندازه‌گیری بقای سلول پس از درمان با ترکیبات، مانند هنگام غربالگری دارو، استفاده می‌شود.

به طور معمول، سنجش زنده ماندن سلولی از طریق اندازه گیری فعالیت متابولیک، محتوای ATP یا تکثیر سلولی، بازخوانی سلامت سلول را فراهم می کند. زنده ماندن سلولی را می توان با استفاده از سنجش سمیت سلولی که نشانگرهای مرگ سلولی مانند از دست دادن یکپارچگی غشاء را بازخوانی می کند، ارزیابی کرد.

سنجش میزان بقای سلول و سمیت سلولی ابزارهای مهمی برای ارزیابی پاسخ های سلولی به ترکیبات تجربی مورد علاقه هستند.

زنده مانی سلولها

سنجش زنده ماندن سلولی برای تعیین تعداد سلول های سالم در یک نمونه استفاده می شود. سنجش‌های زنده‌مانی سلولی سلامت کلی یک جمعیت را گزارش می‌کنند، بدون اینکه سلول‌های تقسیم‌کننده را از سلول‌های غیر تقسیم‌کننده متمایز کنند.

نحوه تست زنده ماندن سلول

رایج ترین بازخوانی زنده ماندن سلول با رنگ های حیاتی مانند پروپیدیوم یدید است، با این حال سنجش های زنده ماندن سلولی معمولاً فعالیت متابولیک یا محتوای ATP سلول های سالم را نیز اندازه گیری می کند.

سنجش‌های متابولیک مانند سنجش‌های MTT و XTT با اندازه‌گیری کاهش یک بستر رنگ‌سنجی توسط آنزیم‌های میتوکندری، سلامت سلول را کمیت می‌کنند. سنجش MTT با استفاده از این روش، کمیت نسبی سلول‌های زنده را تعیین می‌کند. کشت ها با رنگ زرد تترازولیوم MTT (3-(4،5-دی متیل تیازول-2-ایل)-2،5-دی فنیل تترازولیوم برومید) انکوبه می شوند که در سلول های سالم توسط آنزیم های میتوکندری به یک محصول نامحلول بنفش فرمازان تبدیل می شود. پس از حل شدن توسط مواد شوینده یا ایزوپروپانول، تعداد سلول های زنده را می توان با اندازه گیری جذب در 450 نانومتر در دستگاه میکروپلیت خوان تعیین کرد. سنجش زنده ماندن سلول XTT جایگزینی برای سنجش MTT است که محصول فرمازان را به دست می‌دهد که در محلول‌های آبی محلول است و بنابراین نیازی به مرحله انحلال اضافی ندارد

سنجش‌های اندازه‌گیری ATP محتوای ATP را برای تعیین تعداد سلول‌های زنده و فعال متابولیکی در یک نمونه کمیت می‌کنند. این سنجش ها در صفحات چند چاهی با بازخوانی رنگ سنجی، فلورومتریک یا شب تاب از فعالیت متابولیکی که نیاز به ATP دارد، انجام می شود، جایی که تولید سوبسترا با تعداد سلول های سالم با میتوکندری فعال متناسب است.

روش بهینه برای اندازه گیری بقای سلولی به عوامل زیادی از جمله زمینه تجربی و جمعیت سلولی تحت بررسی بستگی دارد. ممکن است برای تایید نتایج تجربی، سنجش‌های متعدد و مستقل لازم باشد.

ملاحظات برای انتخاب بهترین روش برای ارزیابی بقای سلولی

نوع سلول – آزمایش‌هایی که در سلول‌های در حال تقسیم انجام می‌شوند، قابل تجزیه و تحلیل بقا با سنجش‌هایی هستند که تکثیر سلولی، فعالیت متابولیکی یا از دست دادن یکپارچگی غشاء را ارزیابی می‌کنند. برای سلول‌های پس از میتوزی یا غیرقابل تقسیم مانند نورون‌ها، سنجش یکپارچگی متابولیک یا غشا بهترین انتخاب است. چگالی آبکاری و شرایط کشت باید برای عملکرد بهینه سنجش و اطمینان از نتایج تکرارپذیر استاندارد شود.

زمان – دوره زمانی آزمایشی باید در هنگام انتخاب یک سنجش زنده ماندن یا سمیت سلولی در نظر گرفته شود، زیرا بقای سلول ممکن است تحت تأثیر طول مدت درمان باشد. علاوه بر این، برخی از نشانگرهای مرگ سلولی ممکن است فقط در مراحل خاصی از فرآیند آپوپتوز وجود داشته باشند، مانند جابجایی PS، که در اوایل آپوپتوز رخ می دهد، یا قطعه قطعه شدن DNA، که در اواخر آپوپتوز رخ می دهد.

مکانیسم مرگ سلولی – اگرچه سنجش‌های استاندارد زنده‌مانی سلولی و سمیت سلولی داده‌های کمی را در مورد سلول‌های زنده یا مرده در یک نمونه ارائه می‌کنند، اما بینشی در مورد مکانیسم مرگ سلولی در زمینه تجربی ارائه نمی‌دهند. آزمایش‌های هدفمند با استفاده از سنجش‌هایی که برای مسیرهای مرگ سلولی خاص هستند (مانند آپوپتوز) برای روشن کردن مکانیسم(های) دقیق مرگ سلولی ضروری است.

تفسیر سنجش – ترکیبات تجربی ممکن است باعث مرگ سلولی نشوند، بلکه متابولیسم سلولی یا تکثیر سلولی را تغییر دهند، که ممکن است به اشتباه به عنوان کاهش زنده ماندن تفسیر شود. استفاده از ترکیبی از سنجش زنده ماندن سلولی و سمیت سلولی برای تمایز بین این احتمالات مهم است.

اندازه گیری زنده ماندن سلول با فلوسایتومتری

در حالی که بسیاری از سنجش‌های زنده ماندن سلولی به طور غیرمستقیم از طریق اندازه‌گیری تکثیر یا فعالیت متابولیک، سلامت سلول را گزارش می‌کنند، فلوسیتومتری شناسایی مستقیم سلول‌های زنده و مرده را در یک نمونه تسهیل می‌کند. به طور معمول، یک رنگ غیرقابل نفوذ غشایی مانند یدید پروپیدیوم برای شناسایی سلول های مرده یا در حال مرگ با غشاهای آسیب دیده و یک رنگ زنده مانند calcein-AM برای برچسب زدن سلول های زنده استفاده می شود.

ایمونوهیستوشیمی (IHC) برای سنجش بقای سلول

ایمونوهیستوشیمی (IHC) از آنتی بادی ها برای شناسایی جمعیت سلولی در نمونه های بافتی که آنتی ژن های خاص را بیان می کنند، استفاده می کند. این رویکرد معمولاً برای شناسایی توزیع زمانی پروتئین ها در طول رشد، تجزیه و تحلیل الگوهای بیان پروتئین در بیماری در مقابل بافت سالم، و برای تشخیص انواع سلول های فردی بر اساس بیان نشانگرهای زیستی استفاده می شود. IHC همچنین می تواند برای اندازه گیری بقای سلولی در بافت با تجزیه و تحلیل نمونه های بافت مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، زنده ماندن سلولی را می توان با کمی کردن تعداد سلول هایی که نشانگرهای تکثیری مانند Ki67 یا PCNA را بیان می کنند، ارزیابی کرد که به ویژه در تعیین اثر درمان ها بر تکثیر سلول های تومور مرتبط است. علاوه بر روش TUNEL، سلول‌های آپوپتوز را می‌توان با رنگ‌آمیزی بافت برای آنتی‌بادی‌ها علیه کاسپاز 3 و PARP شکافته‌شده شناسایی کرد.

به طور کل میتوان گفت سنجش میزان زنده ماندن سلول و سمیت سلولی اغلب در تولید داروهای جدید سرطان استفاده می شود. با این حال ، آنها محدود به استفاده در این برنامه نیستند. این آزمایشات برای هر سناریوی تحقیقاتی که نیاز به بررسی تأثیر یک ماده بر سلامت سلول دارد ، مناسب هستند. گاهی اوقات لازم است سمیت یک ماده آزمایش شود تا آسیب احتمالی آن برای انسان اندازه گیری شود.