رونویسی سلولی تمایزیافته in vivo و ردیابی سلولی

استفاده از سلول‌های بنیادی در تمایز آنها به سلول‌های تمایز یافته اختصاصی یکی از موضوعات جالب در زمینه مهندسی بافت (Tissue engineering) می‌باشد، که می‌تواند از موضوعات کاربردی و قابل توجه در پایان‌نامه‌های ارشد و دکتری در حوزه بیوتکنولوژی، پزشکی و زیست شناسی سلولی و مولکولی محسوب شود.

جهت مشاوره رایگان با مشاورین شرکت بافت و ژن پاسارگاد تماس بگیرید
۰۲۱۶۶۱۲۱۹۸۳

سلول‏های بنیادی یکی از سلول‌های اصلی بدن انسان هستند که توانایی رشد بیش از ۲۰۰ نوع سلول بدن را دارند. سلول‏های بنیادی، به عنوان سلول‏های غیر تخصصی، می‏توانند به سلول‏های بسیار تخصصی در بدن تبدیل شوند. به عبارت دیگر، سلول‌های بنیادی، سلول‌های تمایز نیافته با پتانسیل خود نوسازی هستند که توانایی تمایز به چندین نوع سلول و تکثیر بیش از حد دارند. امروزه کاربرد این سلول‏ها در تحقیقات آزمایشگاهی و سلول درمانی در اختلالاتی از جمله بیماری‏های هماتولوژیک، بازسازی پوست و بیماری‏های قلبی در پزشکی انسانی و دامپزشکی نشان داده شده است.
برای کاربرد بالینی، دو نوع سلول بنیادی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‏اند: (۱) سلول‌های بنیادی مزانشیمی، نوعی سلول بنیادی بالغ که شامل سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان (BM-MSCs)، سلول‌های بنیادی پالپ دندان، (DPSCs) و سلول‌های بنیادی مشتق از چربی (ADSCs) می‌باشند؛ (۲) سلول‌های بنیادی پرتوان (Pluripotent)، مانند سلول‌های بنیادی جنینی (ESCs) و پرتوان القایی سلول‌های بنیادی (iPSCs).

سلول‏های بنیادی مزانشیمی (MSCs) سلول‏های چندتوانی (multipotent) هستند که منبعی امیدوارکننده برای پزشکی بازساختی محسوب می‏شوند. سلول‏های بنیادی مزانشیمی توانایی تمایز به سلول‏های استخوانی ، غضروفی، چربی و میوژنیک را دارند. کارآیی سلول‏های بنیادی مزانشیمی تمایزیافته برای بازسازی سلول‏ها در بافت‏های آسیب دیده نیاز به حفظ توانایی تمایز به سمت سرنوشت سلولی مورد نظر را دارد. از آنجایی‏که سلول‏های بنیادی مزانشیمی منبع جذابی برای پیوند اتولوگ هستند، مسیرهای سیگنالینگ سلولی و مولکولی و تغییرات میکرو محیطی به منظور درک نقش سیتوکین‏ها، کموکاین‏ها و فاکتورهای رونویسی در تمایز سلول‏های بنیادی مزانشیمی مورد مطالعه قرار گرفته است. تمایز سلول‏های بنیادی مزانشیمی به یک دودمان مزانشیمی با تغییر بیان ژنتیکی توسط فاکتورهای رونویسی خاص مرتبط با دودمان سلولی خاص اتفاق می‏افتد. مطالعات اخیر، تاثیر فاکتورهای رونویسی از جمله Runx2، Sox9، PPARγ، MyoD، GATA4 و GATA6 را در تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمی مورد بررسی قرار داده‏اند. بنابراین، بیان بیش از حد یک عامل رونویسی منفرد در سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‏تواند باعث تمایز به دودمان سلولی خاص شود که برای درمان برخی بیماری‌ها می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. سهولت در جداسازی، ظرفیت مهاجرت بالا، نرخ تکثیر نسبتاً بالا و عدم ایجاد پاسخ‌های آلوژنیک پس از پیوند، سلول‌های بنیادی مزانشیمی را به کاندیدهای جذابی در پزشکی احیایی تبدیل کرده است.
در چند سال اخیر، سلول‏های بنیادی مزانشیمی از بافت‏ها و اندام‏های مختلف از جمله بافت چربی، مغز استخوان، بافت جفت، خون بند ناف، بیضه‏ها، کبد، پانکراس، طحال، مایع آمنیوتیک، پالپ دندان، ریه و پوست جداسازی شده‌اند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی با مورفولوژی دوکی شکل و توانایی به تمایز به سلول‌های چربی، کندروسیت و استئوسیت مشخص می‌شوند. این سلول‏ها، آنتی‏ژن‏های سطحی مانند CD44، CD73، CD29، CD90 و CD105 را بیان می‏کنند و فاقد مارکرهای سلول‏های خونساز و اندوتلیال مانند CD11، CD14، CD31، CD34 و CD45 هستند.

جهت مطالعه دیگر موضوعات پایان نامه کلیک کنید

موضوعات پیشنهادی پایان نامه

از آنجایی که تغییرات حاصل از تمایز از طریق سنتز پروتئین‏های مختلف اتفاق می‏افتد و این نتیجه تغییر بیان ژن می‏باشد، به عنوان منبع تغییر بیان ژن، در مطالعات مختلف تعداد کپی mRNA ژن‏های اختصاصی مورد بررسی قرار می‏گیرد. بررسی رونویسی و تغییرات بیان مارکرهای مربوط به بنیادی بودن یا تمایز سلول‌های بنیادی با استفاده از PCR کمی می‌تواند شاخصی از روند تمایز این سلول‌ها در حین تیمارهای مختلف باشد. بنابراین بررسی تغییرات بیان مارکرهای اختصاصی سلول‌های بنیادی مختلف با استفاده از ترکیبات یا داربست‏هایی (scaffold) که می‏تواند منجر به تمایز و تکثیر سلول‏های بنیادی به نوع خاصی از سلول‏ها و توانایی ترمیمی آنها گردد، به همراه بررسی سمیت این ترکیبات برای سلول‏ها، می‌تواند از موضوعات جالب برای پایان نامه‌های مقطع ارشد و دکتری در حوزه مهندسی بافت و پزشکی بازساختی باشد.