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세포사에 대한 소개

Overview

괴사증, 세포 멸박 및 자가 세포 사멸은 세포가 죽을 수 있는 모든 매너이며, 이러한 메커니즘은 세포 손상, 낮은 영양소 수준 또는 신호 단백질과 같은 다른 자극에 의해 유도될 수 있다. 괴사는 세포 죽음의 "우발적 인"또는 예기치 않은 형태로 간주되는 반면, 세포 세포에 의해 세포 와 자가 제거가 프로그래밍되고 "계획"된 증거가 존재합니다.

이 소개 비디오에서 JoVE는 세포 사멸에 관련된 유전자를 식별하는 데 도움이되는 웜에서 수행 된 최근 작업을 포함하여 세포 죽음과 관련된 주요 발견을 강조합니다. 그런 다음 세포 죽음을 연구하는 과학자들에 의해 질문하는 질문을 탐구합니다. 마지막으로, 세포 죽음을 평가하는 몇몇 방법은 토론되고, 우리는 연구원이 오늘 그들의 실험에서 이 기술을 적용하는 방법을 주의합니다.

Procedure

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역설적으로, 세포 죽음은 유기체의 생명을 형성하는 데 도움이됩니다. 모든 유기체와 마찬가지로 세포는 노화, 우발적 인 부상 또는 병원균 침투로 인해 감염의 확산을 방지하기 위해 세포자체를 희생 할 수 있습니다. 이러한 상황에서 세포는 세포가 세포사멸, 자가식 또는 괴사와 같은 다른 죽음의 경로를 따를 수 있습니다. 이러한 모든 유형은 특정 형태학적 특성을 표시합니다. 세포 사멸 또는 프로그램된 세포 사멸은 막 "출혈" 및 핵 분열로 이어집니다. 또한 규제되는 Autophagy는 세포 구성 요소를 둘러싸는 대형 vacuoles의 형성으로 이어집니다. 마지막으로, 괴사는 "계획되지 않은" 또는 우발적인 것으로 세포 리시스로 끝납니다.

이 비디오는 이러한 경로의 식별으로 이어진 중요한 발견에 대해 논의하고, 연구원이 여전히 세포 죽음에 대해 묻는 질문을 탐구하고, 그들이 대답하는 데 사용하는 도구를 논의하고, 마지막으로 몇 가지 예제 실험을 검토합니다.

첫째, 다른 세포 죽음 통로를 해독하는 것을 도운 몇몇 중요한 연구원을 검토해 봅시다.

이러한 경로를 설명하는 데 사용되는 현대 용어는 고대 그리스의 의사 인 히포크라테스 (Hippocrates)로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 그는 골절 후 관찰 된 뼈 "파쇄"를 설명하기 위해 "떨어지는"것을 의미하는 apoptosis라는 용어를 사용했습니다. 현대 시대에 오는, "괴사"의 첫 번째 눈에 띄는 언급은 1859 년에 일어났다, 루돌프 Virchow - 세포 병리학이라고그의 편집에서 -이 용어를 사용하여 "고급 조직 고장."

향후 10년 동안 현미경 검사법과 조직학의 발전으로 1877년 칼 바이거트와 줄리어스 콘하임은 세포 수준에서 괴사를 연구할 수 있었습니다. 그(것)들은 핵의 손실 같이 죽음의 이 모형과 관련되었던 형태학적 특징에 통찰을 제공했습니다.

거의 70년 후, 크리스티안 드 듀브(Christian de Duve)는 세포 성분이 다른 유형의 세포지(lysosomes)와 융합되어 내용물들을 더욱 파괴하는 충막 경계 세포기관에 의해 세포 성분을 삼키고 분해하는 과정인 "autophagy"를 발견했습니다. 우리는 이제 autophagy가 실제로 생존을 촉진하거나 죽음을 유도하는 세포에 있는 이중 역할을 한다는 것을 알고 있습니다.

1972년, 존 커, A. R. 커리, 앤드류 와일리는 특이한 형태로 또 다른 유형의 세포 사멸을 관찰했다. 이 과정은 죽은 세포의 조각을 포함하기 때문에, 그들은 그것을 고대 그리스어 이름 apoptosis을 주었다. 그 후, 세포멸은 1977년에 H. R. Horvitz와 존 설스턴이 C. 엘레간 개발을 연구하던 시절에 "프로그램된 세포 죽음"의 한 형태로 인정받았습니다. 그(것)들은 특정 세포가 다른 벌레에서 동시에 세포멸을 겪을 것이라는 점을 주의했습니다.

이것은 발달 도중 초기에 일어나고 있었기 때문에, 유전자가 세포사멸을 인도할 수 있다는 것을 암시했습니다. 이 가설은 1980년대에 Horvitz의 단에 의해 확인되었습니다, 그(것)들이 특정 ced또는 "C. elegans 죽음" 유전자에 있는 돌연변이를 가진 세포가 이 벌레의 발달 도중 정지하지 않았다는 것을 관찰할 때. 나중에, Horvitz는 ced-3 유전자가 caspase에게 불린 단백질 분해 효소를 인코딩한다는 것을 보여주었습니다. 지금, 우리는 몇몇 caspases가 있다는 것을 알고 있고, 세포 죽음에 있는 중요한 역할을 합니다.

세포 사멸 분야의 이러한 발전은 연구자들이 탐구할 수 있는 새로운 도로를 열었습니다. 그들 중 일부를 살펴 보자.

세포 사멸을 유발하는 요인을 찾는 데 항상 관심이 있었습니다. 그(것)들을 확인하기 위하여는, 연구원은 현재 방사선, 화학제품 및 신호 분자에 세포를 노출하고, 그 때 죽음의 정도 또는 모형에 있는 변경을 찾고 있습니다.

다른 과학자들은 각 세포 사멸 메커니즘에 관련된 생화학적 경로를 해명하는 데 관심이 있습니다. 현재, 우리는 세포사멸이 caspases가 주요 효소인 통로를 따르는 반면, autophagy는 자가식 형성에 필요한 단백질을 포함한다는 것을 알고 있습니다. 그러나, 알 수없는 이 통로에 있는 분대가 있고, 연구원은 그(것)들을 설명하는 쪽을 알아내기 위하여 노력하고 있습니다. 추가, 연구원은 또한 어떤 "크로스 토크" 세포 죽음 통로 사이 발생 여부 공부. 크로스토크가 존재하는 경우, 동일한 신호는 자멸뿐만 아니라 자가식을 고려할 수 있습니다.

마지막으로, 연구의 인기 영역은 왜 특정 세포-암 세포 같은-불멸 될 이해 와 거래. 과학자들은 지속적으로 암세포에 있는 돌연변이를 찾고, 그(것)들의 어느 것이 죽음 통로에 관련되었던 요인을 코딩하는 유전자에 영향을 미치는지 평가하는.

이들은 모두 복잡한 질문이지만 다행히 연구자들은 대답하기 위해 다양한 도구를 사용합니다.

트라이판 블루 분석은 세포 사멸에 화합물의 영향을 평가하는 일반적으로 사용되는 선별 도구입니다. 분석은 살아있는 세포를 입력할 수 없는 얼룩에 의존합니다, 그들은 "선택적 막"을 possses로, 그러나 그들의 막이 "파열"로 죽은 세포를 쉽게 입력할 수 있습니다. 이 분석서는 세포 죽음을 식별하지만 특정 세포 사망 경로를 정확히 파악하지 못합니다.

따라서 과학자들은 카스파스 활동 에세이와 같은 기술을 설계했습니다. 카스파스는 사멸 중에 활성화되기 때문에 과학자들은 카스파스에 의해 활성화될 때 형광이 되는 이러한 효소에 대한 기판을 추가할 수 있습니다. 이것은 세포 세포의 식별에 도움이됩니다.

유사하게, 세포멸 중에 일어나는 DNA 단편화는 손상된 DNA의 "별명" 끝을 태그하는 시약에 의존하는 TUNEL 분석법을 사용하여 쉽게 식별할 수 있습니다. 이 방법은 비교적 수행하기 쉽기 때문에 현장에서 일반적으로 사용되는 분석입니다.

과학자가 그들의 인구에서 생기는 세포 사멸 기계장치를 결정하기 위하여 싶을 때, 그(것)들은 유동 세포측정 분석과 부속서 V 및 propidium 요오드 (PI) 얼룩을 쌍수 있습니다. 부속서 V는 멤브레인의 포스파디들세린 잔류물류에 결합하는 반면 PI는 손상된 막을 통해 DNA와 연결합니다. 결과 데이터를 연구함으로써 과학자들은 다른 죽음의 경로를 겪고있는 세포를 분리 할 수 있습니다.

마지막으로, 과학자는 실시간으로 세포 사멸 과정을 보기 위하여 살아있는 세포 화상 진찰을 이용할 수 있습니다. 이것은 독특한 형태학적 특징에 근거를 둔 자가변, 괴사, 또는 세포 세포를 식별하는 데 사용할 수 있는 모든 것을 포괄하는 기술입니다.

당신이 본 것처럼, 세포 죽음을 검출하는 몇 가지 방법이 있습니다, 일부는 구체적이지 않습니다, 세포 세포를 식별하는 데 도움이 될 수있는 다른 사람, 다른 경로를 구별 하는 일부.

이제 과학자들이 세포 사멸에 대해 더 연구하기 위해 이러한 기술을 사용하는 방법을 살펴보겠습니다.

규정식은 건강에 있는 중요한 역할을 하고, 다른 조직에 있는 세포 죽음에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 체외 분석에서, 연구원은 팔미산에 마우스 뉴런을 노출, 유제품과 고기 모두에 존재하는 포화 지방산, 다음 세포 세포를 평가하기 위해 caspase 분석기를 사용. 그(것)들은 팔미티산 처리한 세포가 증가한 caspase 활동 및 세포 죽음을 보여주었다는 것을 것을을 발견했습니다.

그밖 연구원은 약이 다른 죽음 기계장치를 유도하는 방법을 결정하기 위하여 이 연구약을 사용하고 있습니다. 여기서, 형광으로 표지된 암세포를 가진 형질전환 마우스는 항암제인 독소루비신으로 주입되었다. 과학자는 살아있는 동물에 있는 세포를, 그리고 암 세포 형태학에 있는 변경을 찾아서, 약 처리가 세포증과 괴사 둘 다 를 유발했다는 것을 결정했습니다.

마지막으로, 몇몇 과학자는 세포 죽음을 되돌릴 수 있는지 여부를 조사하고 있습니다. 이 실험에서, 연구원은 에탄올에 인간 적인 암세포를 드러내고, 이 처리가 세포사증 통로에 착수하는 원인이 되었다는 것을 다양한 acsays를 통해 확인했습니다. 에탄올을 씻어 내자마자 영향을 받은 세포는 "아나스타증"이라는 과정을 통해 세포사멸에서 회복할 수 있었습니다. 이것은 암이 약 처리 다음 돌아올 수 있는 방법에 대한 통찰력을 제공했습니다.

당신은 세포 죽음 통로에 JoVE의 소개를 보았습니다. 이 비디오는 고대부터 20세기까지 세포 사멸 연구의 풍부한 역사를 검토한 다음 몇 가지 현재 의문에 대해 논의했습니다. 우리는 또한 세포 죽음을 분석하는 대중적인 방법을 설명하고, 이 기술이 환경, 질병 및 세포 사멸 사이 연결을 더 잘 이해하기 위하여 어떻게 이용되고 있는지 보여주었습니다. 언제나처럼, 시청주셔서 감사합니다!

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