تمام بافت ها و اندام های بدن انسان از سلول اولیه زیگوت و زیگوت از لقاح اسپرم و تخمک به وجود می آیند. زیگوت از طریق تقسیمات متعدد به توده ای از سلول ها به نام بلاستوسیست تبدیل می شود. بافت های مختلف بدن با تمایز سلول های بلاستوسیست تشکیل می شوند. سلول های بلاستوسیست توانایی تمایز به تمام دودمان سلولی انسان را دارند. بسیاری از سلول های تمایز یافته توانایی خود را برای تقسیم از دست می دهند. سلول های بنیادی سلول هایی هستند که توانایی تقسیم و تمایز به دودمان های مختلف سلولی را دارند. تقسیم این سلول ها به بافت های مختلف به ترمیم آسیب و جایگزینی سلول های قدیمی کمک می کند. در این مقاله به بررسی انواع سلول های بنیادی می پردازیم. برخی از سلول های بنیادی توانایی تمایز به تمام رده های سلولی، برخی از آنها توانایی تمایز به چند رده سلولی و برخی از آنها توانایی تمایز به یک رده سلولی را دارند. از این سلول ها می توان برای مطالعه روند توسعه بیماری های مختلف، اثربخشی داروهای جدید یا ترمیم بافت های آسیب دیده استفاده کرد. در این مقاله از مجله فرادرس به توضیح انواع سلول های بنیادی به همراه کاربرد و چالش های استفاده از آنها می پردازیم.

سلول بنیادی چیست؟

“سلول های بنیادی” سلول هایی هستند که توانایی خود نوسازی از طریق تقسیم سلولی و تمایز به بیش از یک دودمان سلولی را دارند. بافت ها و اندام های مختلف بدن به دلیل تکثیر این سلول ها رشد و نمو می کنند. در بزرگسالی، تکثیر این سلول ها منبع سلول های قدیمی و آسیب دیده است. تمایز سلول های بنیادی با تغییرات ژنتیکی تنظیم می شود. این تغییرات ناشی از پیام های خارجی است. سیتوکین ها و فاکتورهای رشد ترشح شده توسط سلول های دیگر، تماس سلول های بنیادی با سلول های دیگر و ویژگی های مکانیکی محیط سلول ها نقش مهمی در ایجاد تغییرات و تمایز سلول های بنیادی دارند. در مقاله بعدی به بررسی ویژگی های انواع سلول های بنیادی می پردازیم. برای آشنایی بیشتر با انواع سلول های بنیادی می توانید فیلم آموزشی فرادرس در مورد سلول های بنیادی را مشاهده کنید که لینک آن در زیر آمده است.

انواع سلول های بنیادی

سلول های بنیادی را می توان بر اساس توانایی تمایز و بر اساس منشاء انواع مختلف به انواع «تمام توان»، «چند توان»، «چند توان»، «چند توان» و «چند توان» تقسیم کرد. سلول های بنیادی جنینی و سلول های بنیادی بالغ تقسیم می شوند. پروتئین های مختلفی در غشای پلاسمایی این سلول ها وجود دارد که به تشخیص آنها کمک می کند.

• سلول های بنیادی توانا: سلول های بنیادی همه کاره توانایی تمایز به تمام سلول های بدن انسان را دارند. تنها سلول های بنیادی پرتوان، زیگوت و سلول هایی هستند که تحت چندین تقسیم میتوزی اولیه قرار می گیرند. سلول های بنیادی جفت از این نوع هستند. این سلول ها توانایی تشکیل یک ارگانیسم کامل را دارند. این سلول ها به دلایل اخلاقی از زیگوت تشکیل شده در لقاح مصنوعی جدا می شوند.
• سلول های بنیادی قدرتمند: سلول های چند توانی توانایی خود نوسازی و تمایز به سلول های هر سه لایه جنینی (مزودرم، اکتودرم و اندودرم) را دارند. اما این سلول ها توانایی تشکیل یک ارگانیسم کامل را ندارند.
• سلول های بنیادی چند توان: سلول های بنیادی پرتوان توانایی تمایز به یکی از سه لایه جنینی را دارند. این سلول ها از بافت چربی، مغز استخوان، بافت خون و بند ناف مشتق می شوند.
• سلول های بنیادی ضعیف: سلول های بنیادی کم قدرت توانایی تمایز به سلول های لایه جنینی را دارند. میوبلاست های مغز استخوان یکی از انواع سلول های کم توان هستند که به ائوزینوفیل ها، نوتروفیل ها و بازوفیل ها تمایز می یابند.
• سلول های بنیادی تک توان: سلول های بنیادی کم ظرفیت توانایی تمایز به دودمان سلولی را دارند. توانایی این سلول های غیر بنیادی توانایی خود نوسازی است. سلول های زایا که به اسپرم تمایز می یابند از این نوع هستند.
• سلول های بنیادی جنینی: سلول های بنیادی از بلاستوسیست، بند ناف یا مایع آمنیوتیک مشتق می شوند. سلول های بنیادی بلاستوسیست از توده سلولی تشکیل شده در روز سوم تا پنجم پس از لقاح جدا می شوند. سرعت تقسیم این سلول ها بالاست و قدرتمند هستند. سلول های بنیادی آمنیوتیک در ماه آخر بارداری از مایع آمنیوتیک یا غشاء آزاد می شوند. این سلول ها پرتوان و چند توان هستند. سلول های بنیادی بند ناف پس از تولد جنین از بافت یا خون بند ناف آزاد می شوند این سلول ها چند توان هستند.
• سلول های بنیادی بالغ: سلول های بنیادی بالغ در مغز استخوان، بافت چربی، بافت عصبی و پوست بزرگسالان وجود دارد. این سلول ها چند توانی هستند و توانایی تمایز به سلول های عصبی، سلول های بنیادی مزانشیمی و سلول های بنیادی خون ساز را دارند.

سلول های بنیادی مغز استخوان

تمام سلول های خونی با تمایز سلول های بنیادی از مغز استخوان تشکیل می شوند. به این سلول ها «سلول های بنیادی خون ساز» می گویند. این سلول ها به طور نامتقارن تقسیم می شوند. با تقسیم این سلول ها، سلولی شبیه به سلول مادر و سلولی تمایز یافته تولید می شود. این مکانیسم باعث می شود تعداد سلول های مغز استخوان ثابت بماند. یکی از معایب استفاده از سلول های بنیادی مغز استخوان روش جداسازی آنهاست. این سلول ها با جراحی از مغز استخوان خارج می شوند که یک روش تهاجمی است که باعث درد زیادی می شود.

سلول های بنیادی از بافت چربی

سلول های بنیادی بافت چربی سلول های بنیادی چند توانی هستند که به سلول هایی با منشا مزودرمی مانند استئوبلاست ها، کندروبلاست ها، میوسیت ها و سلول های تاندون تمایز می یابند.مقاله را بخوانید. جداسازی این سلول ها از بدن بسیار آسان تر از سلول های بنیادی مغز استخوان است. این سلول ها را می توان با لیپوساکشن از چربی زیر پوست پشت لگن، ران و شکم استخراج کرد. علاوه بر این، مولکول های MHC و CD کمتری در غشای پلاسمایی این سلول ها وجود دارد. بنابراین سیستم ایمنی را کمتر تحریک می کند.

چگونه با انواع سلول های بنیادی آشنا شویم؟

در قسمت های قبلی این مقاله انواع سلول های بنیادی و تفاوت سلول های بنیادی بافت های مختلف را توضیح دادیم. اما اگر علاقه مند به اطلاعات بیشتر در مورد ویژگی ها و انواع سلول های بنیادی هستید، توصیه می کنیم فیلم آموزشی لینک زیر را مشاهده کنید. همچنین برای آشنایی بهتر و بیشتر با ژنتیک، پیشنهاد می کنیم سری فیلم های فوق برنامه ژنتیک را که در لینک زیر نیز قرار داده ایم، مشاهده کنید.

• فیلم آموزش سلول های بنیادی فرادرز
• مجموعه ای از ویدئوهای فوق برنامه ژنتیک

از سلول های بنیادی می توان در تحقیقات و فرآیندهای درمانی استفاده کرد. از طریق استفاده از سلول های بنیادی، می توان اثربخشی یا کارایی داروهای جدید را آزمایش کرد. علاوه بر این، می توان از این سلول ها برای مدل سازی بیماری ها استفاده کرد. مدل‌های بیماری به محققان کمک می‌کند تا فرآیندهای بیوشیمیایی و ژنتیکی یک بیماری را بهتر درک کنند و درمان‌های مؤثرتری طراحی کنند. یکی از رایج ترین کاربردهای سلول های بنیادی، استفاده از این سلول ها در پزشکی بازساختی و سلول درمانی است. در طب ترمیمی یا بخشی از اندام از سلول های بنیادی بازسازی می شود و یا کل عضو در آزمایشگاه تولید و به بدن بیمار منتقل می شود. به عنوان مثال، از این سلول ها می توان برای جایگزینی سلول های ترشح کننده انسولین در پانکراس (سلول های بتا) و درمان دیابت نوع یک استفاده کرد.

چالش های استفاده از انواع مختلف سلول های بنیادی

یکی از مهم ترین چالش ها در استفاده از سلول های بنیادی جنینی ملاحظات اخلاقی است. از آنجایی که جداسازی سلول ها از بلاستوسیست می تواند به جنین آسیب برساند، استفاده مستقیم از سلول های جنینی در بسیاری از کشورها ممنوع است. آلودگی سلول های بنیادی به سلول های دیگر چالش دیگری در استفاده از سلول های بنیادی در روش های تحقیقاتی و درمانی است. سرعت بالای تقسیم این سلول ها می تواند منجر به تشکیل تومور در گیرنده شود. چالش دیگر در استفاده از این سلول‌ها این است که سیستم ایمنی فرد می‌تواند آنتی‌ژن‌های خارجی را در سطح سلول شناسایی کند و یک پاسخ ایمنی علیه آن‌ها ایجاد کند. استفاده از سلول‌های پرتوان القایی که از سلول‌های بدنی خود فرد یا سلول‌های بنیادی بالغ تولید می‌شوند، این مشکل را حل می‌کند. چالش دیگر در استفاده از سلول های بنیادی، تنظیم تمایز این سلول ها به دودمان سلولی مورد نظر است. این سلول‌ها قدرت تمایز زیادی دارند و حتی می‌توانند به‌طور خودبه‌خود و بدون ایجاد عواملی در بافت تمایز پیدا کنند، که هدف این مطالعه نیست.

سوالات متداول در مورد انواع سلول های بنیادی

در این قسمت از مقاله مجله فرادرس به تعدادی از سوالات متداول در مورد انواع سلول های بنیادی پاسخ می دهیم.

سلول های بنیادی مزانشیمی چیست؟

سلول های بنیادی مزانشیمی نوعی از سلول های بنیادی بالغ و چند توان هستند. این سلول ها را می توان از رباط صلیبی، پولیپ آندومتر، لوله های فالوپ و بند ناف بازیابی کرد. این سلول ها دارای دودمان سلولی از مزودرم (شامل استخوان، چربی و غضروف)، اکتودرم (بافت عصبی) و اندودرم (شامل پانکراس و کبد) هستند.

سلول های بنیادی پرتوان القایی چیست؟

سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) سلول های بنیادی هستند که با دستکاری ژنتیکی و برنامه ریزی مجدد ژنوم سلول های تمایز یافته ایجاد شده اند.

نگارش انواع سلول های بنیادی – به زبان ساده اولین بار در مجله فرادرس. به نظر می رسد.