불멸 세포선

Immortalised cell line
생물학적 불멸과 혼동해서는안 된다.
불멸 세포선
HeLa-IV.jpg
전자 미세그래프에서 사멸균성 Hela 세포의 스캔. Zeiss Merlin HR-SEM.
HeLa Hoechst 33258.jpg
Hela 세포는 불멸의 세포 라인의 한 예다. DIC 영상, Hoechst 33258로 얼룩진 DNA.
식별자
메슈D002460
해부학적 용어

불멸의 세포 라인은 다세포 유기체로부터 얻은 세포의 집단으로, 일반적으로 무한히 증식하지는 않지만 돌연변이로 인해 정상적인 세포 노화를 피했고 대신 분열을 계속할 수 있다. 따라서 세포들은 체외에서 장기간 동안 배양될 수 있다. 불멸에 필요한 돌연변이는 자연적으로 발생하거나 실험 목적으로 의도적으로 유도될 수 있다. 불멸의 세포 라인은 다세포 유기체의 생화학 및 세포 생물학을 연구하는 데 매우 중요한 도구다. 불멸의 세포 라인은 또한 생명공학에서 쓰임새를 발견했다.

불멸의 세포선은 또한 무한히 분열될 수 있는 줄기세포와 혼동하지 말고 다세포 유기체의 발달에 있어 정상적인 부분을 형성해야 한다.

자연생물학 및 병리학과의 관계

다양한 불멸의 세포 라인이 있다. 그 중 일부는 정상 세포선(예: 줄기세포에서 파생된 것)이다. 다른 불멸의 세포 라인은 암세포와 체외 등가물이다. 암은 분리가 불가능한 체세포가 변이를 일으켜 정상적인 세포주기 조절의 탈규제를 유발해 통제되지 않는 증식을 일으킬 때 발생한다. 불멸의 세포 라인은 일반적으로 분리가 불가능한 세포 타입을 체외에서 증식시킬 수 있는 유사한 돌연변이를 겪었다. 예를 들어 Hela 인간 세포와 같은 일부 불멸의 세포 라인의 기원은 자연적으로 발생하는 암에서 비롯된다. 인류 최초의 불멸의 인간 세포 라인인 헤라는 1951년 메릴랜드 주 볼티모어의 존스 홉킨스 병원에서 헨리에타 랙스(알려진 동의[1] 없이)에서 채취되었다.

역할 및 사용

불멸의 세포 라인은 포유류(인간 포함) 세포의 생화학 및 세포생물학적 분석을 위한 예를 들어 보다 복잡한 생물학적 시스템의 단순한 모델로 널리 사용된다.[2] 연구에 불멸의 세포 라인을 사용하는 것의 가장 큰 이점은 그것의 불멸이다; 그 세포들은 문화에서 무한히 자랄 수 있다. 이것은 그렇지 않으면 수명이 제한될 수 있는 세포의 생물학적 분석을 단순화한다.

불멸의 세포 라인은 또한 복제될 수 있으며, 이는 다시 무한히 전파될 수 있는 클론 집단을 발생시킬 수 있다. 이를 통해 유전적으로 동일한 세포에 대해 분석을 여러 번 반복할 수 있으며, 이는 반복 가능한 과학 실험에 바람직하다. 여러 조직 기증자의 1차 세포에 대한 분석을 수행하는 대안은 이러한 이점을 가지고 있지 않다.

불멸의 세포 라인은 생물공학에서 사용되는데, 생물공학에서는 다세포 유기체에서 발견되는 세포와 유사한 세포들을 시험관내 배양하는 비용 효율적인 방법이다. 이 세포들은 화합물이나 약물의 독성 테스트에서부터 진핵 단백질 생산에 이르기까지 매우 다양한 용도로 사용된다.[3]

제한 사항

불변의 기원으로부터의 변화

불멸의 세포 라인은 흔히 잘 알려진 조직형에서 유래하지만, 그들은 불멸의 존재가 되기 위해 상당한 변이를 겪었다. 이것은 세포의 생물학을 변화시킬 수 있으며, 어떤 분석에서도 반드시 고려되어야 한다. 또한, 세포 라인은 여러 통로에 걸쳐 유전적으로 변화할 수 있으며, 이로 인해 격리된 고립체들 간의 표현적 차이와 실험을 언제 어떤 변종이 분리하는지에 따라 잠재적으로 다른 실험 결과를 초래할 수 있다.[4]

다른 세포와의 오염

주요 기사: 오염된 셀 라인 목록

생물의학 연구에 널리 사용되는 많은 세포 라인이 오염되었고 다른 보다 공격적인 세포에 의해 지나치게 성장했다. 예를 들어, 갑상선 선으로 추측되는 것은 실제로 흑색종 세포였고, 전립선 조직은 실제로 방광암으로 추측되며, 정상적인 자궁 배양액은 실제로 유방암으로 추정되었다.[5]

생성방법

불멸의 셀 라인을 생성하기 위한 몇 가지 방법이 있다.[6]

  1. 자연적으로 발생하는 암으로부터의 격리. 이것은 불멸의 세포라인을 생성하기 위한 원래의 방법이다. 대표적인 예로 인간 헤라(HeLa)를 들 수 있는데, 이 선은 1951년 10월 4일 암으로 사망한 5명의 흑인 어머니 헨리에타 랙스(31)에게서 1951년 2월 8일 찍은 자궁경부암 세포에서 유래한 것이다.[7]
  2. 세포 주기를 부분적으로 규제해제하는 바이러스 유전자의 도입(예: 아데노바이러스 타입 5 E1 유전자는 HEK 293 세포 라인을 불멸시키는 데 사용되었고, 엡스타인-바르 바이러스는 감염에[8] 의해 B 림프구를 불멸시킬 수 있다).
  3. 불멸에 필요한 주요 단백질의 인위적인 표현, 예를 들어 진핵생물에서 DNA 복제 중 염색체의 분해 방지를 위한 텔로머레이즈. [9]
  4. 항체를 생성하는 B세포가 골수종(B세포암)세포와 융합되는, 불멸의 항체를 생성하는 B세포 라인을 생성하는 데 특히 사용되는 하이브리드마 기술.[10]

예

각각 다른 성질을 가진 불멸의 세포 라인의 몇 가지 예가 있다. 대부분의 불멸의 세포 라인은 생물학적으로 가장 유사하거나 유래한 세포 유형에 따라 분류된다.

참고 항목

참조

  1. ^ Skloot R (2010). Immortal Life of Henrietta Lacks, the. Random House. ISBN 978-0-307-71253-0. OCLC 974000732. Retrieved 2020-09-20.
  2. ^ Kaur G, Dufour JM (January 2012). "Cell lines: Valuable tools or useless artifacts". Spermatogenesis. 2 (1): 1–5. doi:10.4161/spmg.19885. PMC 3341241. PMID 22553484.
  3. ^ Salem, Mohamed (2020). "Design, synthesis, biological evaluation and molecular modeling study of new thieno[2,3-d]pyrimidines with anti-proliferative activity on pancreatic cancer cell lines". Bioorganic Chemistry. 94: 103472. doi:10.1016/j.bioorg.2019.103472. PMID 31813475 – via Elsevier Science Direct.
  4. ^ Marx V (April 2014). "Cell-line authentication demystified". Technology Feature. Nature Methods (Paper "Nature Reprint Collection, Technology Features" (Nov 2014)). 11 (5): 483–8. doi:10.1038/nmeth.2932. PMID 24781320. S2CID 205422738.
  5. ^ Neimark J (February 2015). "Line of attack". Science. 347 (6225): 938–40. Bibcode:2015Sci...347..938N. doi:10.1126/science.347.6225.938. PMID 25722392.
  6. ^ Maqsood MI, Matin MM, Bahrami AR, Ghasroldasht MM (October 2013). "Immortality of cell lines: challenges and advantages of establishment". Cell Biology International. 37 (10): 1038–45. doi:10.1002/cbin.10137. PMID 23723166. S2CID 14777249.
  7. ^ Skloot, Rebecca. "Henrietta's Dance". Johns Hopkins Magazine. Retrieved 5 April 2021.
  8. ^ Henle W, Henle G (1980). "Epidemiologic aspects of Epstein-Barr virus (EBV)-associated diseases". Annals of the New York Academy of Sciences. 354: 326–31. doi:10.1111/j.1749-6632.1980.tb27975.x. PMID 6261650. S2CID 30025994.
  9. ^ Bodnar AG, Ouellette M, Frolkis M, Holt SE, Chiu CP, Morin GB, et al. (January 1998). "Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells". Science. 279 (5349): 349–52. Bibcode:1998Sci...279..349B. doi:10.1126/science.279.5349.349. PMID 9454332.
  10. ^ Kwakkenbos MJ, van Helden PM, Beaumont T, Spits H (March 2016). "Stable long-term cultures of self-renewing B cells and their applications". Immunological Reviews. 270 (1): 65–77. doi:10.1111/imr.12395. PMC 4755196. PMID 26864105.

외부 링크