줄기세포주

Stem-cell line
붉은털원숭이에서 나온 약 100,000개의 세포들이 유사성에 따라 분류되었습니다.각 색상은 흉선과 림프절(파란색), 골수(빨간색), 혈액(흰색), 편도선(노란색), 내장(갈색), 뇌(회색), 간(녹색), 비장(보라색), 폐(분홍색) 등 서로 다른 조직의 세포를 강조한다.

줄기세포주는 체외에서 배양되고 무한 증식이 가능한 줄기세포 그룹이다.줄기세포주는 동물 또는 인간 조직으로부터 파생되며 배아 줄기세포, 성체 줄기세포 또는 유도 줄기세포의 세 가지 원천 중 하나에서 나온다.그것들은 연구 및 재생 의학에 일반적으로 사용된다.

특성.

주요 기사:줄기세포

정의상 줄기세포는 두 가지 성질을 가지고 있다. (1) 분화되지 않은 상태에서 무한히 분열할 수 있다는 의미와 (2) 분화할 수 있다는 의미, 또는 다능하다는 의미, 즉 특수한 세포 유형을 형성하기 위해 분화할 수 있다는 의미이다.줄기세포의 자기재생능력에 의해 줄기세포주를 무한히 시험관내에서 배양할 수 있다.

줄기세포주는 Hela선과 같은 불멸화 세포주와는 확연히 다릅니다.줄기세포는 고유의 특성 때문에 배양에서 무한히 번식할 수 있는 반면, 불멸화 세포는 보통 무한히 분열하지 않고 돌연변이로 인해 이러한 능력을 얻었다.종양으로부터 분리된 세포로부터 불멸화 세포주를 생성하거나 돌연변이를 도입하여 세포를 [1]불멸화시킬 수 있다.

줄기세포주는 또한 1차 세포와 구별된다.1차 세포는 격리된 후 즉시 사용되는 세포입니다.1차 세포는 무한히 분열할 수 없기 때문에 장기 [citation needed]체외 배양도 할 수 없다.

파생 유형 및 방법

배아줄기세포주

주요 기사 : 배아줄기세포
상세 정보:면역 수술

초기 [2]착상배아인 배반포의 내부세포질량에서 유래한 세포로부터 배아줄기세포주를 생성한다.인간의 배반포 단계는 수정 후 4-5일 후에 발생한다.배아줄기세포주를 만들기 위해 내부세포 덩어리를 배반포에서 제거하고 영양배엽에서 분리한 후 체외에서 지지세포층에서 배양한다.인간 배아줄기세포주 유도에는 체외수정(IVF) 절차에서 남은 배아가 사용된다.이 과정에서 배반포가 파괴된다는 사실은 논란과 윤리적 우려를 낳고 있다.

배아줄기세포는 만능성이며, 이는 체내에서 모든 종류의 세포를 형성하기 위해 분화할 수 있다는 것을 의미한다.체외에서 배아줄기세포는 다능성을 유지하기 위해 정의된 조건하에서 배양될 수 있으며, 다른 세포 유형으로 분화하기 위해 생화학 및 물리적 신호로 자극될 수 있다.

성체줄기세포주

주요 기사:성체줄기세포

성인 줄기세포는 청소년 조직이나 성인 조직에서 발견됩니다.성인 줄기세포는 다기능이다: 그들은 제한된 수의 분화된 세포 유형을 생성할 수 있다.성체줄기세포의 종류는 조혈모세포와 간엽모세포를 포함한다.조혈모세포는 골수에서 발견되며 면역체계의 모든 세포는 혈액형이다.중간엽 줄기세포는 탯줄혈액, 양수, 지방조직에서 발견되며 골아세포, 연골세포, 지방세포를 포함한 많은 종류의 세포를 생성할 수 있다.의학에서, 성인 줄기세포는 골수 이식에 많은 골수암과 혈액암 그리고 일부 자가면역질환을 [3]치료하기 위해 주로 사용된다.(조혈모세포이식 참조)

성체줄기세포의 종류는 성공적으로 분리되고 확인되었으며, 오직 중간엽 줄기세포만이 성공적으로 장기간 배양될 수 있다.조혈줄기세포와 같은 다른 성인줄기세포는 [4]체외에서 자라고 번식하기 어렵다.체외에서 조혈줄기세포를 유지하는 방법을 식별하는 것은 활발한 연구 영역이다.따라서, 간엽 줄기세포주가 존재하는 반면, 체외에서 자라는 다른 종류의 성인 줄기세포는 1차 세포로 더 잘 분류될 수 있다.

유도만능줄기세포(iPSC)주

주요 기사:유도만능줄기세포 및 유도줄기세포

유도만능줄기세포(iPSC)주는 성체세포에서 생성된 만능줄기세포다.iPSC를 생성하는 방법은 2006년 야마나카 신야 연구소에 의해 개발되었으며, 그의 그룹은 4개의 특정 유전자의 도입이 체세포를 만능 줄기세포 상태로 [5]되돌릴 수 있다는 것을 증명했다.

배아줄기세포주들과 비교해 볼 때, iPSC주들은 또한 본질적으로 만능성이지만 인간 배아를 사용하지 않고도 파생될 수 있다. 이 과정은 윤리적 우려를 불러일으켰다.또한 환자 고유의 iPSC 세포주를 생성할 수 있다. 즉, 개인과 유전적으로 일치하는 세포주를 생성할 수 있다.환자 고유의 iPSC 라인은 질병을 연구하고[6] 환자 고유의 의료 치료법을 개발하기 위해 생성되었습니다.

배양법

주요 기사:세포 배양

줄기세포 라인은 배양기에서 특정 온도 및 대기 조건(섭씨 37도, CO2 5%)에서 배양 및 유지된다.세포 성장 배지와 세포가 자라는 표면과 같은 배양 조건은 특정 줄기세포주에 따라 크게 다르다.예를 들어 줄기세포를 만능 상태로 유지하거나 특정 세포 유형으로 분화하는 등 세포 표현형을 제어하기 위해 다른 생화학적 인자를 배지에 추가할 수 있다.

사용하다

줄기세포주는 연구와 재생 의학에 사용된다.그것들은 줄기세포 생물학과 초기 인류의 발달을 연구하는 데 사용될 수 있다.재생의학 분야에서는 줄기세포가 손상되거나 질병이 있는 세포와 조직을 대체하기 위해 세포 기반 치료에 사용되는 것이 제안되어 왔다.연구자들이 줄기세포 기반 치료법을 개발하기 위해 연구 중인 질환의 예로는 신경변성 질환, 당뇨병, 척수 손상 등이 있다.

윤리적 문제

주요 기사:줄기세포 논란

인간 배아줄기세포주의 도출과 사용과 관련된 논란이 있다.이 논란은 인간 배아줄기세포의 유도에는 착상 전 배반포 단계의 인간 배아를 파괴해야 한다는 사실에서 비롯된다.배반포 단계의 인간 배아가 [7][8]주어져야 한다는 도덕적 고려에 대해서는 다양한 관점이 있다.

인간 배아줄기세포주 접근

미국

미국에서 행정명령 13505는 승인된 인간 배아줄기세포(hESC) 라인을 사용하는 연구에 연방자금을 사용할 수 있지만 새로운 [9]라인을 도출하는 데 사용할 수는 없다고 규정했다.2009년 7월 7일 발효된 NIH(National Institutes of Health) 지침은 자금 지원을 위해 [10]HESC 회선이 충족해야 하는 기준을 제정함으로써 행정명령 13505를 구현했다.NIH 인간배아줄기세포등록부는 온라인으로 접속할 수 있으며 NIH 자금 [11]지원 대상 세포주에 대한 최신 정보를 가지고 있다.2022년 [12]1월 현재 승인된 라인은 486개이다.

연구에 따르면 승인된 hESC 라인은 셀 뱅크의 미국 데이터에 균일하게 사용되지 않으며, 연구자에 대한 조사에 따르면 사용 가능한 hESC 라인 중 일부만이 연구에 일상적으로 사용된다.과학자들이 사용하는 [13]hESC 라인에 영향을 미치는 두 가지 주요 요인으로 접근과 유용성이 거론됩니다.

연구에 hESC 라인을 사용하는 미국의 줄기세포 과학자들을 대상으로 한 2011년 조사에서 응답자의 54%가 2개 이하의 라인을 사용하고 75%가 3개 이하의 [14]라인을 사용하고 있는 것으로 나타났다.

또 다른 연구에서는 1999년 3월 - 2008년 12월(NSCB의 경우)과 2004년 - 2008년 4월([15]HSCI의 경우) 동안 미국 최대 저장소인 NSCB(National Stem Cell Bank)와 Harvard Stem Cell Institute(HSCI; 케임브리지, MA, USA)에서 이행된 세포주 요청을 추적했다.NSCB의 경우, 21개의 승인된 셀 회선 중 77%가 2개의 회선(H1 및 H9)에 대한 요청이었습니다.HSCI의 경우, 두 번 이상 요청된 17개의 회선 중 24.7%가 가장 많이 요청된 2개의 회선에 대한 요청이었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Irfan Magsood, M; M. M.; Bahrami, A. R.; Ghasroldasht, M. M. (2013). "Immortality of cell lines: Challenges and advantages of establishment". Cell Biology International. 37 (10): 1038–1045. doi:10.1002/cbin.10137. PMID 23723166. S2CID 14777249.
  2. ^ Thomson, JA; Itskovitz-Eldor J; Shapiro SS; Waknitz MA; Swiergiel JJ; Marshall VS; Jones JM (November 6, 1998). "Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts". Science. 282 (5391): 1145–1147. Bibcode:1998Sci...282.1145T. doi:10.1126/science.282.5391.1145. PMID 9804556.
  3. ^ http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics4.aspx. {{cite web}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)
  4. ^ Walasek, MA; van Os R; de Haan G (August 2012). "Hematopoietic stem cell expansion: challenges and opportunities". Ann N Y Acad Sci. 1266 (1): 138–150. Bibcode:2012NYASA1266..138W. doi:10.1111/j.1749-6632.2012.06549.x. PMID 22901265. S2CID 31893094.
  5. ^ Takahashi, Katzutoshi; Shinya Yamanaka (August 25, 2006). "Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors". Cell. 126 (4): 663–676. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024. PMID 16904174.
  6. ^ Park, IH; Arora, N; Huo, H; Maherali, N; Ahfeldt, T; Shimamura, A; Lensch, MW; Cowan, C; Hochedlinger, K; Daley, GQ (September 5, 2008). "Disease-specific induced pluripotent stem cells". Cell. 134 (5): 877–886. doi:10.1016/j.cell.2008.07.041. PMC 2633781. PMID 18691744.
  7. ^ George, Robert P; Alfonso Gomez-Lobo (2005). "The Moral Status of the Human Embryo". Perspectives in Biology and Medicine. 48 (2): 201–210. doi:10.1353/pbm.2005.0052. PMID 15834193. S2CID 523989.
  8. ^ Cohen, Cynthia B (June 25, 2007). Renewing the Stuff of Life: Stem Cells, Ethics, and Public Policy. Oxford University Press. ISBN 9780195305241.
  9. ^ "Executive Order: Removing barriers to responsible scientific research involving human stem cells". whitehouse.gov. 9 March 2009 – via National Archives.
  10. ^ "National Institutes of Health Guidelines on Human Stem Cell Research". Retrieved 24 April 2014.
  11. ^ "NIH Human Embryonic Stem Cell Registry". Retrieved 1 March 2017.
  12. ^ "NIH Human Embryonic Stem Cell Registry". Retrieved 10 February 2022.
  13. ^ Levine, Aaron D (December 2011). "Access to human embryonic stem cell lines". Nature Biotechnology. 29 (12): 1079–1081. doi:10.1038/nbt.2029. PMID 22158357. S2CID 13518962.
  14. ^ Levine, Aaron D (December 2011). "Access to human embryonic stem cell lines". Nature Biotechnology. 29 (12): 1079–1081. doi:10.1038/nbt.2029. PMID 22158357. S2CID 13518962.
  15. ^ Christopher, Thomas Scott; Jennifer B. McCormick; Jason Owen-Smith (August 2009). "And then there were two: use of hESC lines". Nature Biotechnology. 27 (8): 696–697. doi:10.1038/nbt0809-696. PMC 3933366. PMID 19668169.