Ctarenie v bunkových kultúrach

Video: Jeunesse Global finito ™ bunkového starnutia tu končí

Použitie bunkových kultúr v gerontológii ponúka jedinečnú príležitosť k štúdiu mechanizmov starnutia a nájsť vplyvy, ktoré ovplyvňujú tento proces.

Najmä sa spôsob bunkové kultúry umožňuje riešiť tieto dôležité úlohy.

1. Porovnanie kultúry buniek odvodených od darcov rôznych vekových skupín, je možné rozlišovať medzi vekové zmeny konštitutívneho indukovanej. Napríklad, bolo zistené, že mitotická aktivita ľudských fibroblastových kultúr, ktoré sa za rovnakých podmienok, sa znižuje so zvyšujúcim sa vekom darcovských buniek (Schneider, Mitsui, 1976- Schneider, 1979).

V dôsledku toho pozorovaná u zostarnutých tkanivách organizmov pokles mitotickej aktivity (Gelfant, Smith, 1972- Cameron, Thrasher, 1976) spojená s konštitutívne zmeny buniek samotných.

Na druhej strane, zvýšenie súvisiace s vekom v indukčnej období tyrozínu pečeň pod vplyvom hydrokortizónu (Adelman, 1972), by mala byť považovaná za indukovaná z dôvodu rôzneho veku v kultúrach hepatocytoch krýs pozorované žiadne rozdiely v indukcii enzýmu (Britton et al., 1976). To znamená, že aplikácia umožňuje bunkové kultúry na určenie povahy starnutia.

2. Spôsob kultivácie buniek poskytuje jedinečnú príležitosť pre výskum a dôkladného štúdia konštitutívny biochemické (Vilenchik et al., 1979) a cytológia (Schneider, 1979), zmeny súvisiace s vekom. Táto metóda tiež umožňuje priamo overiť teóriu starnutia (Danner et al., 1978).

3. Porovnávacia štúdia bunkových kultúr získaných z rôznych zvierat, umožňuje identifikáciu charakteristík buniek majú osobitný význam pre biológiu starnutia. Napríklad, bolo zistené, že zvieratá pozitívne koreluje s prostatických fibroblastov v kultúre schopnosť regenerácie UV-indukovaného poškodenia DNA (Hart, Setlow, 1974) a v negatívnej korelácii s intenzitou väzbu karcinogénov na DNA fibroblastov týchto zvierat (Schwartz, Moore, 1977, 1979). Z tohto dôvodu, mechanizmy na ochranu genóm pred poškodením sú k gerontológia osobitný záujem.

4. Dlhodobá kultúra (asi jeden rok) buniek in vitro možno modelovať mnoho zmien prebiehajúcich pri starnutí. Aj keď je otázka primeranosti podmienok in vitro podmienok in vivo zostáva otvorenou otázkou, starnutie bunkové kultúry sa zameriava na zvýšenie počtu experimentálnych, hodnotenie (Hay, 1967- Beršaď, Gelfand, 1970- Cristofalo, 1972- Hayfiick, 1977- Gavrilov, Gavrilova, 1978) a teoretická práca (Olovnikov, 1973- Holliday, 1975- Hirsch, 1978- Gavrilov, Yaguzhinskii, 1978).

Kritériá a dôvody pre smrť bunkových kultúr

V súčasnej dobe inštalovaný Limited Stredná dĺžka života (RV) tieto bunkové kultúry z normálnych ľudských fibroblastov (Hayfiick, Moorhead, 1961- Hayfiick, 1965- Harper, Grove, 1979), kone, niekoľko druhov klokanov (Stanley et al, 1975), vačkovcov Potorous tridactylus (Cristofalo, 1972- Stanley et al, 1975), korytnačky (Goldstein, 1974), mink (Hayfiick, 1975), kuracie (Kaji, Matsuo, 1979) a myší (Hayflickov, 1975, 1977), -. epidermálne keratinocyty (Rheinwald, Green, 1977), bunky gliové (Brunk`et al., 1973) a ľudských pečene (Kahn et al., 1977, 1977b) normálnych chondrocytov (Mayne et al., 1976) a vírusu Rousová sarkómu transformovaných kuracích fibroblastov (Ponten, 1970- Leblond-LaRouche, Morais , 1976).

Avšak, kritická analýza literárnymi údajmi (Gavrilov, Gavrilova, 1978), zdá sa, že stále nie je všeobecne uznávané kvantitatívne kritériá pre bunkovú kultúru smrti, a samy o sebe pojmy - "smrť" a "dĺžka života" kultúry - vysoko podmienené a subjektívne.

Väčšina výskumných pracovníkov tzv kultúru mŕtve, ak v ľubovoľne nastaviteľnom intervale (typicky od jedného do štyroch týždňov) prestane zvyšovať svoju silu na požadovanú hodnotu, a to napriek priaznivým podmienkam pre rast (obvykle nastaviť číslo, 2-4 krát počet počiatočnej kultúry) ,

Podľa tejto definície, nie je nutné smrť buniek v kultúre, ako akýkoľvek kultúra životaschopných ale nedeliacich sa buniek, podľa tejto definície, sa považujú za mŕtve. Okrem toho je kultúra mŕtvych pokračuje pomaly stúpať, aj keď majú nízku mitotická aktivita a obsahujú iba 10 až 20% buniek schopných syntézy replikačného DNA (Cristofalo, Sharf, 1973- Milo, Hart, 1976).

Tieto kultúry sú niekedy spontánne obnoviť normálny rast a potom vykonať niekoľko zdvojenie populácie pred ďalšou "smrti» (Holliday, Tarrant, 1972). Hmotnostný bunková smrť na konci kultivácie života, ktorý kladie veľký dôraz na začiatku práce (Hayfiick, Moorhead, 1961- Hayfiick, 1965), bol artefakt reseeding operácie.

Skutočnosť, že kultiváciou bunky pravidelne subkultivovať, t. E. pripojené na spracovanie substrátu bunkovej vrstvy 0,1% roztoku trypsínu (trypsinizací) a oddelenie buniek uvoľniť jednoduchom k hydrodynamickým účinky (prerušenia).

V prvých lisovacích veľkých buniek (Milo, 1973), v ktorom sa väčšina starých a mŕtvych kultúr (Bowman et al., 1975- Mitsui, Schneider, 1976). Navyše, v týchto kultúrach zvyšoval počet buniek kontaktov, ktoré nemôžu byť zničené pri subkultivácia, bez rizika poškodenia článkov samotnej (Milo, 1973).

Z tohto dôvodu, v podmienkach pomalého rastu kultúry pri konštantnom deštrukcii buniek v procese opätovnú výsadbu dojem úplnej lýze. V prípadoch, keď boli vylúčené vplyv reseeding operácií, nebola pozorovaná v rýchlosti bunkovej smrti z kultivačného veku žiadne zvýšenie.

V dôsledku toho, iba obmedzené slinivky bunkové kultúry výhradne spôsobil pokles mitotické aktivity, a žiadnu stratu samotných buniek. Navyše existuje dôvod sa domnievať, že ide o zníženie o mitotickej aktivity je príčinou väčšiny morfologické a biochemické zmeny pozorované v bunkách starých a odumretých rastlín.

Napríklad, bolo zistené, že je popísané na konci životnosti kultúry "degeneratívne" bunky, ktorá kladie veľký dôraz na začiatku štúdie (Hayfiick, Moorhead, 1961- Hayfiick, 1965), nespôsobujú, v dôsledku úmrtia kultúry, t. E. Zníženie mitotický aktivitu. Bolo zistené, že mnohé z takzvaných "degeneratívne zmeny" možno získať u mladej kultúry potlačená po dlhú dobu bunkového delenia.

Všetky tieto "degeneratívne zmeny" zmizne po niekoľkých populačných zdvojenie, ak znova vytvoriť podmienky pre pestovanie plodín (Brunk et al., 1973). Zväčšenie veľkosti buniek v starnúcej kultúry tiež zrejme spôsobené tým, že spomaľuje a zastaví bunkové delenie. V skutočnosti, zvýšenie veľkosti bol pozorovaný iba v bunkách, ktoré nemajú syntetizujú DNA (Bowman et al., 1975).

Uvedené skutočnosti naznačujú, že problém starnutia bunkovej kultúry v podstate zostúpi k štúdiu príčiny, mechanizmy a dôsledky pozorovaného poklesu mitotickej aktivity.

Tento proces nemusí nutne dôjsť k poškodeniu a starnutiu buniek a môže byť dôsledkom ich diferenciácie (Gavrilov, Gavrilova, 1978- Gavrilov, Yaguzhinskii, 1978), ktorá je často sprevádzaná poklesom mitotickej aktivity (Truman, 1976). Preto pojem "smrti", "smrť", "starnutie" a "dĺžky života" bunkových kultúr sú veľmi podmienená, rovnako ako pojem "mladé" a "staré" kultúry.

Ich použitie sady výskumníkov študovať mechanizmy ochorení a úrazov, aj keď samotná existencia týchto úrazov a porúch v bunkovej kultúre nebola preukázaná a ich úlohu pri obmedzovaní mitotická aktivita nebola stanovená.

Z tohto dôvodu je vhodné použiť iné výrazy, ktoré by sa zamerali pozornosť výskumných pracovníkov je o tom, čo sa skutočne deje, to je. E. Na zníženie mitotickej aktivity. boli zavedené tieto termíny.

Namiesto toho pojmy "život", "starnutie", "smrť" a "smrti" sa navrhuje použiť výrazy "replikačná životnosť" bunková kultúra "replikativní starnutia", "smrť replikačný" a "replikačné smrti" v bunkovej kultúre.

Pojem "mladých" a "staré" kultúry je tiež v súčasnosti používaný s prídavným menom "replikativní". Young (delenie) bunky zvané replikačné a staré a mŕtve (nedeliacich) - postreplicative.

Pre stručnosť staré koncepty sú niekedy umiestnené v úvodzovkách, čím zdôraznil svoj konvencie (Norwood et al., 1974- Gavrilov, Gavrilova, 1978). Je významné, že aj teraz biologický vek kultúry je určená percenta buniek, ktoré nie sú schopné syntézy replikačného DNA (Cristofalo, Sharf, 1973- Bowman et al., 1975).

V súčasnej dobe je zaťaženie stanovené nasledujúce základné prejav "starnutia" bunkových kultúr.

1. Znížené podiel buniek schopných zdieľanie (Merz, Ross, 1969- Cristofalo, Sharf, 1973).

2. Zvýšenie doby mitotického cyklu. Radioautographic detekované zvýšenie minimálnej dobu generácie buniek v kultivovaných ľudských fibroblastov z 16 až 21 až 22 hodín (Macieira-Coelho et al., 1966). Filmové štúdia zistila, zvýšenie priemernej doby medzi značkami sa "starnutím" ľudských fibroblastových kultúr z 16,8 až 32 hodín (Absher a kol., 1974).

3. "starnutie" bunkové kultúry zvyšuje inhibičný účinok hustotou obyvateľstva na rýchlosť rastu (Macieira-Coelho et al., 1966- Absher et al., 1974- Schneider, Mitsui, 1976), takže hustota nasýtenia pri replikácii starých kultúr je približne 2 krát menší ako "malé" kultúry (Schneider, Mitsui, 1976).

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno