سلول های چسبنده و روش های جداسازی
سلول های چسبنده و روش‌های جداسازی آنها از محیط کشت سلولی
سلول های چسبنده : در زیست‌شناسی، دو تکنیک اصلی برای کشت سلولی وجود دارد: کشت چسبنده و کشت سوسپانسیون. در کشت سلولی چسبنده، سلول‌های چسبنده به‌صورت تک‌لایه به یک بستر متصل می‌شوند و رشد می‌کنند. در مقابل، در کشت سلولی سوسپانسیون، سلول‌ها به‌طور آزادانه در محیط کشت شناور هستند. بیشتر سلول‌های مشتق شده از بافت‌های بدن برای رشد و تکثیر طبیعی به یک سطح یا ماتریکس خارج سلولی نیاز دارند.
پلتفرم‌های کشت سلولی چسبنده با افزایش سطح رشد سلولی، شرایط مناسبی برای تولید فراهم می‌کنند. همچنین، این پلتفرم‌ها امکان استفاده از مواد شیمیایی سطحی و پوشش‌هایی را فراهم می‌کنند که می‌توانند ریزمحیط محلی سلول‌ها را شبیه‌سازی کنند.
ویژگی‌های سلول های چسبنده
اکثر سلول‌های مشتق شده از مهره‌داران، به‌جز رده‌های سلولی خونساز و تعداد کمی از انواع دیگر، به بستر مناسب برای رشد نیاز دارند. این سلول‌ها به‌طور خاص به چسبندگی (anchorage-dependent) وابسته هستند و باید به یک سطح متصل شوند.
سلول های چسبنده زمانی به سطوح می‌چسبند که یک نیروی کششی بین سطح سلول و بستر ایجاد شود. در بدن، این اتصال از طریق گیرنده‌های چسبندگی در غشای سلولی و پروتئین‌های ماتریکس خارج سلولی شکل می‌گیرد. ماتریکس خارج سلولی شبکه‌ای از پروتئین‌ها و پلی‌ساکاریدها است که توسط خود سلول‌ها ترشح می‌شود.
تأثیر سطوح مختلف بر چسبندگی سلول‌های چسبنده
برخی از سطوح مانند شیشه یا پلی‌متیل‌متاکریلات (PMMA) به‌طور طبیعی به انواع خاصی از سلول‌های چسبنده متصل می‌شوند. این چسبندگی به دلیل توانایی این مواد در جذب پروتئین‌های سرم موجود در محیط کشت یا پروتئین‌های ماتریکس خارج سلولی است. سطوح ضعیف آبگریز از جذب پروتئین‌ها و درنتیجه اتصال سلولی پشتیبانی می‌کنند. در مقابل، مواد بسیار آبدوست مانند پلی‌اتیلن‌گلیکول (PEG) مانع از جذب پروتئین‌ها و درنتیجه اتصال سلول‌های چسبنده می‌شوند.
گیرنده‌های چسبندگی و نقش اینتگرین‌ها در اتصال سلول‌های چسبنده
چسبندگی سلول‌های چسبنده با بهره‌گیری از گیرنده‌های اختصاصی سطح سلول و ارتباط این گیرنده‌ها با لیگاندهای خاص (پروتئین‌ها یا پپتیدها) انجام می‌شود. یکی از گروه‌های مهم گیرنده‌های چسبندگی، اینتگرین‌ها هستند که نقش کلیدی در اتصال سلول به ماتریکس خارج سلولی دارند. اینتگرین‌ها به‌عنوان هترودایمرهایی متشکل از دو زیرواحد α و β عمل می‌کنند. ترکیب‌های مختلف این زیرواحدها در انواع مختلف سلول‌های چسبنده باعث ایجاد ویژگی‌های متفاوت چسبندگی می‌شود.
بسیاری از سلول‌های چسبنده اینتگرین‌هایی دارند که به فیبرونکتین در ماتریکس خارج سلولی متصل می‌شوند. این اینتگرین‌ها به‌طور خاص به توالی پپتیدی Arg-Gly-Asp (RGD) در فیبرونکتین متصل می‌شوند. این تعاملات خاص بین گیرنده‌ها و لیگاندها، اساس چسبندگی سلول‌های چسبنده در دستگاه‌های میکروسیالی را تشکیل می‌دهد.
روش‌های جداسازی سلول‌های چسبنده از محیط کشت
در کشت سلول‌های چسبنده، برای پاساژ (انتقال به ظرف کشت جدید) یا انجام آزمایش‌های بیشتر، باید سلول‌ها از بستر جدا شوند. روش‌های جداسازی سلول‌های چسبنده شامل جداسازی مکانیکی و جداسازی آنزیمی است:
1. جداسازی مکانیکی
این روش برای سلول‌های چسبنده که به تریپسین حساس هستند مناسب است، اما ممکن است به سلول‌ها آسیب برساند. در این روش از کلسیم یا برش آنزیمی پروتئین‌های چسبنده برای جداسازی مؤثر سلول‌ها استفاده می‌شود. جداسازی مکانیکی همچنین برای جمع‌آوری اجزای سلولی جهت سنجش وسترن بلات یا تجزیه‌وتحلیل بیان گیرنده‌های سطح سلولی استفاده می‌شود.
2. جداسازی آنزیمی
هضم آنزیم پروتئولیتیک یکی از رایج‌ترین روش‌ها برای جداسازی سلول‌های چسبنده است. در این روش از آنزیم‌هایی مانند تریپسین و آکوتاز برای شکستن پروتئین‌هایی که سلول‌های چسبنده را به بستر متصل می‌کنند، استفاده می‌شود. همچنین از EDTA برای کلاته کردن یون‌های کلسیم و منیزیم (که برای ساختار پروتئین‌های چسبنده ضروری هستند) استفاده می‌شود.
این روش باید با دقت انجام شود، زیرا قرار گرفتن طولانی‌مدت سلول‌های چسبنده در معرض آنزیم‌ها می‌تواند به پروتئین‌های سطح سلولی و حتی پروتئین‌های داخل سلولی آسیب برساند. به‌خصوص در سلول‌های بنیادی، از دست رفتن پروتئین‌های سطحی به دلیل تخریب بیش‌ازحد آنزیمی ممکن است بر نشانگرهای سطحی و بقای سلول‌های چسبنده تأثیر منفی بگذارد.
نتیجه‌گیری
روش‌های جداسازی سلول‌های چسبنده در کشت سلولی به دلیل تأثیر آنها بر پروتئین‌های سطحی و فنوتیپ سلول‌های چسبنده اهمیت زیادی دارند. انتخاب روش مناسب جداسازی بستگی به نوع سلول چسبنده، میزان چسبندگی و حساسیت آنها به آنزیم‌ها دارد. به‌ویژه در سلول‌های حساس مانند ماکروفاژها یا سلول‌های بنیادی، باید از روش‌های دقیق و کنترل‌شده برای جداسازی استفاده شود تا بقای سلولی و ویژگی‌های بیولوژیکی آنها حفظ شود.
