مقدمة

خلايا HMC3، والمعروفة أيضًا باسم «النسخة المستنسخة 3 من الخلايا الدبقية البشرية» (Human Microglia Clone 3) أو CHME-3 أو CHME3، تمثل واحدة من أكثر سلالات الخلايا الدبقية البشرية استخدامًا في أبحاث علم الأعصاب. وقد تم إنشاء هذا الخط في عام 1995 على يد جانابي، وبيودينييه، وهيرون وزملاؤهم من خلال إضفاء الخلود على الخلايا البلعمية المستمدة من الدماغ الجنيني البشري بالاعتماد على مستضد T الكبير لفيروس SV40. [1] تحتفظ خلايا HMC3 بالخصائص الأساسية للميكروغليا، بما في ذلك التعبير المستمر عن جزيء Iba-1 المُعدِّل المرتبط بالكالسيوم المتأين، والتعبير القابل للتحفيز بواسطة الإنترفيرون-جاما لمستضدات MHC من الفئة الثانية. [2] [3] باعتبارها الخلايا المناعية الفطرية المقيمة في الجهاز العصبي المركزي، تُعد الخلايا الدبقية الصغيرة وسطاءً محوريين في الأمراض الالتهابية العصبية ومرض الزهايمر والأمراض العصبية التنكسية الأخرى. وبالتالي، تُعد خلايا HMC3 منصة بشرية قابلة للتعديل في المختبر لدراسة تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة، والعوامل الحامية للأعصاب، والعدوى الفيروسية العصبية، والبيئة المحيطة بالورم في حالة الورم الأرومي الدبقي.

النقاط الرئيسية

• خلايا HMC3 هي خلايا ميكروغليا من دماغ جنين بشري مُخلَّدة، تم استخلاصها عن طريق إدخال مستضد T الكبير لفيروس SV40.
• يعبر خط الخلايا عن بروتين Iba-1 بشكل مستمر، ويزيد من التعبير عن بروتينات MHC من الفئة الثانية عند تحفيزه بالإنترفيرون-جاما؛ وتختلف التقارير المتعلقة بالتعبير عن CD14 وCD11b وCD68 من مختبر لآخر، لذا ينبغي التحقق منها لكل دفعة على حدة.
• تُعد خلايا HMC3 نموذجًا مختبريًا شائع الاستخدام لدراسة الأمراض الالتهابية العصبية ومرض الزهايمر والأمراض العصبية التنكسية.
• هذه السلالة معرضة للإصابة بعدد من الفيروسات العصبية، بما في ذلك فيروس زيكا، وفيروس مرض بورنا 1، وفيروس الشيكونغونيا، وفيروس الأنف.
• تُعبِّر خلايا HMC3 بشكل مستمر عن جين NOX4 وتنتج أنواع الأكسجين التفاعلية، مما يجعلها ذات صلة بأبحاث الإجهاد التأكسدي.
• وقد طُبقت هذه السلالة في دراسات البيئة المحيطة بورم الغليوبلاستوما، وعلم الصيدلة، وأبحاث الهياكل الداعمة للمواد الحيوية.
• يُعد الإنترلوكين-1 بيتا — سواء بمفرده أو بالاشتراك مع الإنترفيرون-غاما — المحفز الالتهابي الأكثر فعالية في هذه السلسلة؛ أما الاستجابات لـ LPS فهي متواضعة نسبيًّا، كما أن TNF-ألفا وأكسيد النيتريك غائبان إلى حد كبير.

ما هو HMC3؟

HMC3 (رقم التسجيل في Cellosaurus: CVCL_II76) هو خط خلوي ميكروغليالي بشري مُحَوَّر مُشتق من دماغ جنين في عمر حمل يتراوح بين 8 و10 أسابيع. ولم يتم تحديد جنس المتبرع. ولم تكن هناك أي أمراض مرتبطة بالمتبرع. وقد أنشأ هذا السلالة كل من جانابي وزملاؤه في عام 1995 من خلال إدخال البلازميد الذي يشفر مستضد T الكبير لفيروس SV40 إلى مزارع الخلايا البلعمية الأولية للدماغ الجنيني، مما أدى إلى إنتاج أربعة سلالات خلوية متواصلة من الخلايا الدبقية الصغيرة، وأصبح النسخة 3 منها هي الأكثر استخدامًا. [1] احتفظت الخلايا المُحوَّلة بخصائص البلاعم مثل الالتصاق ونشاط الإستيراز غير النوعي، وكانت قادرة على بلع جزيئات الزيموسان، على الرغم من أن النشاط البلعومي ظل منخفضًا. وأنتجت الخلايا الإنترلوكين-6 تلقائيًّا، وزاد إنتاج هذا الهرمون بشكل أكبر بعد تحفيزها بالإنترلوكين-1 ألفا. [1] جمعت مراجعة منهجية شاملة للأدبيات أجراها ديلو روسو وزملاؤه في عام 2018 البيانات المتاحة المتعلقة بتوصيف هذا النسخة، وأوضحت نقطة مهمة كانت موضع لبس: فقد تم تداول نفس السلالة الخلوية تحت أسماء CHME3 وC13-NJ وCHME-5. [3] وخلصت المراجعة إلى أنه، بغض النظر عن التسمية المستخدمة، فإن الخلايا تشترك في خصائص مستضدية ووظيفية متشابهة، وينبغي اعتبارها نموذجًا تجريبيًا واحدًا — مع التنبيه إلى أنه تم اكتشاف تلوث متبادل لعدد من عينات CHME-5 المتداولة بخلايا ورم دبقي من الفئران. أما المخزون الأصلي لـ HMC3 (ATCC CRL-3304) المعتمد من ATCC فهو خالٍ من هذا الغموض.

معلومات حول زراعة الخلايا HMC3

تتميز خلايا HMC3 بقدرتها على التكيف مع أنواع مختلفة من الوسائط الأساسية؛ فقد تم تربيتها بنجاح في كل من EMEM وMEM وDMEM:Ham's F12، بعد إضافة 10٪ من المصل إلى كل منها. [3] إلا أن هذا الاختيار ليس محايدًا من الناحية الفينوتيبية. فقد أفاد ديلو روسو وزملاؤه بأن إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية القاعدي كان أقل بشكل ملحوظ في الخلايا المزروعة في MEM أو DMEM:F12 مقارنةً بـ EMEM، مما يشير إلى فينوتيب سكوني أقل تنشيطًا. [3] لذلك، ينبغي على الباحثين الذين يقارنون البيانات بين المختبرات تسجيل الوسط المستخدم إلى جانب رقم التمرير.

مزايا خلايا HMC3

توفر خلايا HMC3 نموذجًا فريدًا وسهل الوصول إليه للخلايا الدبقية البشرية، في وقت يصعب فيه الحصول على الخلايا الدبقية البشرية الأولية بكميات كافية لإجراء أبحاث واسعة النطاق. ينمو هذا السلالة بشكل ملتصق ويسهل الحفاظ عليها. والأهم من ذلك، أن الخلايا تعبر عن Iba-1 بشكل دائم، وتزيد من تعبير MHC من الفئة الثانية استجابةً لإنترفيرون-غاما، كما أنها — في المخزون المعتمد من ATCC — تنسخ الجينات المميزة للميكروغليا التي تم تحديدها مؤخرًا، وهي CX3CR1 وCSF1R و P2RY12 وTMEM119، مما يوفر بديلاً مُثبتًا بيولوجيًا للخلايا الدبقية الصغيرة البشرية الأولية. [2] [3] تجعل هذه الخصائص خلايا HMC3 منصة تُستخدم على نطاق واسع في الدراسات الآلية للأمراض الالتهابية العصبية التي تتطلب مادة خلوية قابلة للتكرار وقابلة للتوسع وذات أصل بشري بالكامل.

ومن بين نقاط القوة الأخرى لخلايا HMC3 استجابتها لمجموعة محددة من المحفزات الالتهابية. أكثر محفز فعال لإنترلوكين-6 هو إنترلوكين-1 بيتا، الذي يرفع الإفراز الأساسي بما يصل إلى خمسين ضعفًا ويعمل بشكل تآزري مع إنترفيرون-جاما؛ أما LPS وببتيدات بيتا الأميلويد فتُحدث زيادات أكثر اعتدالًا وتعتمد على التركيز. [3] يتيح هذا النمط الاستجابي المتدرج والقابل للتكرار إجراء تجارب تعتمد على التركيز وعلى المسار الزمني، وهي تجارب يصعب تحقيقها في مستحضرات الخلايا الأولية. كما أن استجابتها لكل من المحفزات المسببة للالتهاب والمضادة للالتهاب — بما في ذلك العوامل الدوائية مثل الراباميسين والديكسميديتوميدين — توسع نطاق فائدتها في علم صيدلة الأدوية وفحص العوامل الواقية للأعصاب. [4] [5] كما أن هذه الخلايا معرضة للإصابة بعدد من الفيروسات العصبية، مما يوسع نطاق استخدامها في أبحاث أمراض العدوى العصبية.

محدودية خلايا HMC3

باعتبارها سلالة خلوية مُحَوَّلة، تحمل خلايا HMC3 مستضد T الكبير لفيروس SV40، الذي يمنحها الخلود، ولكنه يُغيِّر أيضًا جوانب من بيولوجيا الخلية مقارنةً بالميكروغليا الأولية. أفاد لي وزملاؤه عن أنماط غير متوقعة لتعبير أشكال NOX — وفرة من NOX4 مع غياب شبه تام لـ mRNA الخاص بـ NOX2 — وهو ما يتناقض مع الخلايا الدبقية الأولية ويحد من فائدة هذا الخط كنموذج للانفجار التنفسي بوساطة NOX2. [2] [3] لذلك، ينبغي على الباحثين التأكد من أن المسار المحدد قيد الدراسة قد تم استنساخه بدقة في هذا السلالة قبل استخلاص استنتاجات آلية عامة.

هناك ثلاثة قيود أخرى تستحق الاهتمام. أولاً، إن مجموعة الوسطاء الالتهابيين غير كاملة: فخلايا HMC3 تفرز كميات ضئيلة فقط من السيتوكين المضاد للالتهاب IL-10 (في حدود بضعة بيكوغرامات في الملليلتر)، وتنتج القليل من TNF-alpha أو لا تنتجه على الإطلاق سواء بشكل تلقائي أو بعد التنشيط المؤدي للالتهاب، وتُظهر مستويات مرتفعة بشكل دائم من IL-6 مدفوعة بأنواع الأكسجين التفاعلية المعتمدة على NOX4. [2] [3] ثانياً، وعلى النقيض تماماً من الخلايا الميكروغليا لدى القوارض، لا تعبر خلايا HMC3 في حالة السكون عن إنزيم iNOS، ولم يُلاحظ أي تحفيز لإنزيم iNOS ولا أي تراكم قابل للقياس للنتريت بعد التحفيز بـ LPS، أو LPS مع إنترفيرون-جاما، أو IL-1 بيتا، أو TNF-ألفا. [3] وبالتالي، فإن هذا النموذج لا يخدم بشكل جيد الدراسات التي تركز على محور أكسيد النيتريك.

ثالثًا، تم إنشاء هذه السلالة من أنسجة دماغ الجنين، مما يعني أن ملامحها النسخية والوظيفية قد تختلف عن حالات الخلايا الدبقية الصغيرة التي تظهر في مرحلة البلوغ والمرتبطة بالأمراض العصبية التنكسية في مرحلة متأخرة من العمر. ينبغي على الباحثين الذين يعملون على نمذجة مرض الزهايمر أو مرض باركنسون لدى البالغين تفسير البيانات المستمدة من HMC3 جنبًا إلى جنب مع أنظمة الخلايا الدبقية الأولية للبالغين أو تلك المستمدة من الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSC) حيثما أمكن ذلك. وأخيرًا، فإن التقارير المتعلقة بملامح العلامات السطحية ليست متوافقة تمامًا: ففي حين وصف لي وزملاؤه وجود Iba-1 وCD14 بشكل دائم مع CD11b وCD68 وMHC من الفئة الثانية القابلة للتحفيز بواسطة إنترفيرون غاما، [2] كل من التوصيف الأصلي الذي قدمه جانابي وزملاؤه [1] وقد أظهرت بيانات القياس الخلوي التدفقي التي أوردها ديلو روسو وزملاؤه بشأن سلالة ATCC CRL-3304 أن الخلايا في حالة السكون كانت سلبية بالنسبة لعلامتي CD14 وCD11b، ولم يتم تحفيز أي من هذين المؤشرين بواسطة الإنترفيرون-جاما. [3] يؤثر كل من نسخة الأجسام المضادة ووسط الاستزراع وعدد المرات التي تم فيها تمرير الخلايا على هذه القراءات، وقد تم توثيق حدوث الانجراف الجيني أثناء التمرير المتسلسل للخطوط المستمرة بشكل عام؛ لذا ينبغي التأكد من تعبير العلامات داخل المختبر بدلاً من الافتراض.

عرض المواصفات الكاملة والطلب

تطبيقات خلايا HMC3

الالتهاب العصبي وتنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة

تعد دراسة الأمراض الالتهابية العصبية أكثر تطبيقات خلايا HMC3 تطوراً على نطاق واسع. أثبت لي وزملاؤه أن خلايا HMC3 تعبر بشكل دائم عن NOX4، الذي يحفز الإنتاج المستمر لأنواع الأكسجين التفاعلية والتعبير المستمر عن IL-6 — وهي نتيجة جعلت هذه الخلايا نموذجاً للالتهاب العصبي المزمن منخفض الدرجة. [2] تعكس هذه الحالة الالتهابية المستمرة جوانب من تحضير الخلايا الدبقية الصغيرة التي تُلاحظ في الحالات التنكسية العصبية، مما يوفر أساسًا مرجعيًا مناسبًا لدراسات التدخل.

درست دراسة مؤثرة أجراها بايك وزملاؤه تثبيط برومودومين BET في خلايا HMC3 باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA). [6] أظهر المؤلفون أن مثبط BET JQ1 خفف من الاستجابة الالتهابية والهجرة لخلايا HMC3 المنشطة بـ LPS، وحددوا الآلية: يحفز LPS عامل النسخ IRF1، الذي ينظم بشكل مباشر الجينات المسؤولة عن الكيموكينات، والسيتوكينات، والجينات المحفزة بالإنترفيرون، والجينات المرتبطة بالهجرة، ويقلل JQ1 بشكل ملحوظ من IRF1 إلى جانب الجينات المستهدفة له. وأدى تثبيط IRF1 إلى تكرار هذا التأثير وتثبيط هجرة الخلايا الدبقية الصغيرة. [6] أثبت هذا العمل أن محور BET–IRF1 يُعد هدفًا قابلاً للعلاج الدوائي في الالتهاب العصبي للخلايا الدبقية البشرية، وأظهر ملاءمة خلايا HMC3 لدراسات التدخل الدوائي على المستوى الآلي.

كما تم فحص الأنماط الجزيئية المرتبطة بتلف الميتوكوندريا في هذا السياق. وجد Nasi وزملاؤه أن التحفيز بالحمض النووي الميتوكوندريا والكاردوليبين زاد من الإجهاد التأكسدي الخلوي في خلايا HMC3، في حين فشل بشكل ملحوظ في إثارة استجابة التهابية كلاسيكية: لم يتم تنظيم تعبير HLA-DR لأعلى ولم يزداد إفراز لا TNF-ألفا ولا IL-6. [7] وفسر المؤلفون ذلك على أنه آلية تنظيمية داخلية محتملة تحد من تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة. بشكل منفصل، أظهر كابولي وزملاؤه أن رابامايسين، وهو مثبط لـ mTOR، عزز بشكل متناقض تعبير وإفراز IL-6 في خلايا HMC3 التي تم تنشيطها بمزيج من إنترفيرون-جاما/IL-1 بيتا، بينما قلل في الوقت نفسه من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية — مما يشكك في الافتراضات حول التأثيرات المضادة للالتهاب لرابامايسين في الخلايا المناعية المقيمة في الدماغ البشري. [4] تُظهر هذه الدراسات مجتمعةً أن خلايا HMC3 تمثل نظامًا حساسًا وذو صلة بالإنسان لتشريح المسارات الجزيئية الكامنة وراء الأمراض الالتهابية العصبية.

نمذجة مرض الزهايمر والأمراض العصبية التنكسية

أصبحت خلايا HMC3 أداة مهمة لنمذجة دور الخلايا الدبقية الصغيرة في مرض الزهايمر. أثبتت دراسة توصيفية مبكرة أجراها ليندبرغ وزملاؤه، على هذا المستنسخ تحت اسم CHME3، أن بيتا أميلويد (1–40) المذاب حديثًا أدى إلى زيادة تعتمد على الجرعة في إفراز IL-6 إلى جانب فقدان للقدرة على البقاء يعتمد على الجرعة. [8] لم يغير هرمون تحفيز الخلايا الصباغية ألفا الاستجابة لـ IL-6 التي يسببها بيتا أميلويد، لكنه رفع إفراز IL-6 الأساسي بشكل يعتمد على الجرعة، وهو تأثير يُنسب إلى الأنواع الفرعية لمستقبلات الميلانوكورتين MCR3 أو MCR5. [8] وقد أثبت هذا العمل أن خلايا HMC3 تُعد منصة قابلة للتعديل لدراسة العلاقة بين ببتيدات بيتا أميلويد والاستجابات الالتهابية للميكروغليا، والتي تلعب دورًا محوريًا في التسبب بمرض الزهايمر.

قام غونزاليس-برييتو وزملاؤه بدراسة CX3CR1 — المستقبل الوحيد للكيماوكين العصبي CX3CL1 — في مرض الزهايمر. [9] زاد إنتاج CX3CR1 في قشرة الفئران 5xFAD وعينات الدماغ البشرية المصابة بمرض الزهايمر، كما أدى إعطاء ريبوكسيتين، وهو مثبط إعادة امتصاص النورادرينالين، إلى زيادة إنتاجه بشكل أكبر في الجسم الحي. وعلى النقيض من ذلك، أدى التطبيق المباشر للنورادرينالين على خلايا HMC3 وعلى الخلايا الدبقية الأولية للجرذان إلى تثبيط إنتاج CX3CR1. [9] وخلص المؤلفون إلى أن استجابات الخلايا الدبقية الصغيرة للنورادرينالين قد تتغير في غياب الخلايا العصبية المنتجة لـ CX3CL1 أو عوامل أخرى غير متعلقة بالخلايا الدبقية الصغيرة — وهو مثال توضيحي لكيفية تمكن خلايا HMC3 من عزل استجابة مستقلة عن الخلية، وبالتالي الكشف عن مساهمة السياق النسيجي الأوسع.

استخدمت دراسة الديكسميديتوميدين التي أجراها لي وزملاؤه خلايا HMC3 المحفزة بـ LPS و ATP كنموذج للالتهاب العصبي المدفوع بإنفلاماسوم NLRP3 ذي الصلة بمرض الزهايمر. [5] قام الديكسميديتوميدين بقمع إفراز IL-1β وIL-18 عبر سلسلة تفاعلات c-Fos/NLRP3/caspase-1، مما أدى إلى تحديد محور مضاد للالتهاب جديد من الناحية الآلية في الخلايا الدبقية الصغيرة البشرية. كما استُخدمت خلايا HMC3 كنموذج لدراسة استقطاب الخلايا الدبقية الصغيرة استجابةً لمستخلصات نباتية تحتوي على فيتوإستروجين، مما يوسع نطاق فائدتها في اكتشاف أدوية لعلاج الأمراض العصبية التنكسية. [10] [11]

علم الفيروسات وعدوى الجهاز العصبي المركزي

أثبتت خلايا HMC3 أنها متعددة الاستخدامات للغاية في دراسة العدوى العصبية الفيروسية، نظرًا لأصلها البشري ومكانتها كنموذج لخط الدفاع الأول للخلايا الدبقية الصغيرة في الجهاز العصبي المركزي. قارن مارتينيز فييدما وبيكيت استجابة المضيف لخلايا الميكروغليا HMC3 وخلايا المشيمة JEG-3 لعدوى فيروس زيكا باستخدام مجموعة من 84 جينًا من جينات المناعة الفطرية والتكيفية، تم تحليلها بعد 24 و72 ساعة من الإصابة. [12] أظهر النوعان من الخلايا مجموعات متميزة من الجينات ذات التعبير المتباين، وأشار تحليل المسارات إلى أن إشارات TLR7/8 تم كبحها في الخلايا الدبقية الصغيرة بينما تم تنشيطها في الخلايا المشيمية — وهو تباين تم استكشافه لاحقًا من خلال تجارب siRNA. أثبتت الدراسة أن خلايا HMC3 تُعد منصة مناسبة لدراسة علم النسخ الجيني بين المضيف والممرض في علم الفيروسات في الجهاز العصبي المركزي.

استخدم تشانغ وزملاؤه خلايا HMC3 المصابة بفيروس BoDV-1 لإثبات أن miR-146a يسهل تكاثر الفيروس عن طريق تثبيط محور الإشارات المناعية الفطرية IRAK1/TRAF6/NF-κB. [13] وقد وفرت هذه النتيجة نظرة آلية حول كيفية تجنب فيروس RNA شديد التوجه العصبي للاستجابات المضادة للفيروسات التي تقوم بها الخلايا الدبقية الصغيرة. في نموذج إصابة منفصل، أثبت أنجيل-أمبروسيو وزملاؤه لأول مرة أن فيروس الأنف البشري يكمل دورته الفيروسية بالكامل في خلايا HMC3، مما يؤكد أن الخلايا الدبقية الصغيرة تشكل مستودعًا خلويًّا محتملاً للمضاعفات المرتبطة بفيروس الأنف في الجهاز العصبي المركزي. [14] كما تدعم هذه السلالة تكاثر فيروس الشيكونغونيا دون فقدان كبير للقدرة على البقاء حتى 72 ساعة بعد الإصابة. [19]

حدد شارما وزملاؤه البروهيبيتين 1/2 كمستقبل دخول محتمل لفيروس حمى الضنك من النمط المصلي 3 في خلايا الميكروغليا CHME-3 — وهو مرادف لـ HMC3 — باستخدام اختبارات ربط البروتينات بالفيروس، وعلم البروتينات باستخدام LC-MS/MS، وتثبيط siRNA، والترسيب المناعي المشترك. [15] والجدير بالذكر أنه تم العثور على نفس التبعية في الخلايا العصبية SH-SY5Y ولكن ليس في الخلايا النجمية U-87 MG، مما يشير إلى أن مسار الدخول يختلف باختلاف نوع الخلية. وبشكل عام، تؤكد هذه الدراسات الفيروسية على أن خلايا HMC3 تمثل نموذجًا للميكروغليا البشرية قابلًا للتطبيق على نطاق واسع لدراسة آليات التسبب في المرض واستراتيجيات التهرب المناعي للفيروسات العصبية.

البيئة المحيطة بورم الغليوبلاستوما

استُخدمت خلايا HMC3 كنموذج للميكروغليا المرتبطة بالورم الدبقي لدراسة كيفية استغلال خلايا ورم الدبقي المتفشي للنمط الظاهري الالتهابي للميكروغليا. أثبت لي وزملاؤه أن الزراعة المشتركة لخلايا الورم الدبقي المتعدد الأشكال المقاومة للتيموزولوميد مع خلايا HMC3 عززت استقطاب خلايا HMC3 نحو النمط M2 وزادت من إفراز السيتوكينات المساعدة على تكوين الأورام TGF-β و IL-6. [16] وارتبط هذا الاستقطاب بدائرة lncRNA SNHG15/miR-627-5p/CDK6، كما أدى مثبط CDK4/6 «بالبوسيكليب» إلى تقليل علامات M2 مع التغلب على مقاومة التيموزولوميد في نماذج الزرع بين الأنواع المستمدة من المرضى.

تضع هذه النتائج خلايا HMC3 كنموذج بشري ذي صلة لدراسة مساهمات الخلايا الدبقية الصغيرة في البيئة الميكروية المثبطة للمناعة لورم الجليوبلاستوما. توفر القدرة على محاكاة التفاعل بين الخلايا الدبقية الصغيرة والورم الدبقي الأرومي في المختبر باستخدام خلايا HMC3 نظامًا قابلاً للتحكم لتحديد الأهداف العلاجية التي تعالج في آن واحد مقاومة الخلايا السرطانية والتهرب المناعي. [16]

العوامل الحامية للأعصاب وعلم صيدلة الأدوية

استُخدمت خلايا HMC3 على نطاق واسع لفحص العوامل الواقية للأعصاب وتحديد آليات عملها في الخلايا الدبقية الصغيرة البشرية. قام مارتينيز ليو وسيغورا كامبوس بتقييم أجزاء الببتيد المستخلصة من بذور نبات سالفيا هيسبانيكا (Salvia hispanica) لتحديد نشاطها الوقائي العصبي في خلايا HMC3، ووجدا أن الجزء الذي يتراوح وزنه بين 1 و3 كيلو دالتون (kDa) قلل إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية بنسبة 51.3% وخفض إفراز أكسيد النيتريك، وTNF-ألفا وIL-6، مع تأثير وقائي إجمالي بلغ 79.0٪. [17] ويوضح هذا النوع من الدراسات كيف تتيح خلايا HMC3 فحصًا سريعًا وذو صلة بالإنسان للمركبات النشطة بيولوجيًا المشتقة من الأغذية.

أجرى معارف وزملاؤه دراستين متصلتين باستخدام خلايا HMC3 لتقييم الفيتوستروجينات النباتية المشتقة من أوراق نبات Marsilea crenata. أدى جزء n-بوتانول إلى تقليل التعبير عن MHC من الفئة الثانية في الخلايا المنشطة بإنترفيرون جاما، وهو ما يتوافق مع تثبيط التنشيط الكلاسيكي لـ M1، على الرغم من أن العلاقة بين الجرعة والاستجابة المبلغ عنها لم تكن متناغمة. [10] أدى مستخلص الإيثانول بنسبة 96% إلى زيادة التعبير عن علامة M2 «أرجيناز-1»؛ وأفادت الدراسة نفسها بانخفاض في التعبير عن مستقبلات الإستروجين بيتا المنشطة عند تركيزات 125 و250 جزء في المليون، وهي نتيجة تتعارض مع عنوان الورقة البحثية نفسها وينبغي التعامل معها على أنها مسألة لم تُحل بعد. [11] استفادت كلتا الدراستين من بروتوكول استقطاب الإنترفيرون-جاما الموصوف جيدًا في خلايا HMC3 لدراسة الحماية العصبية المحتملة بفعل الفيتوستروجينات النباتية في حالات الالتهاب العصبي بعد انقطاع الطمث.

في مجال المواد الحيوية وهندسة الأنسجة، استخدم فينكاتيسوارلو وزملاؤه خلايا HMC3 حية تمت زراعتها على مصفوفات هياكل داعمة مُنتجة بالغزل الكهربائي لتطوير سير عمل للتصوير الحجمي في الوقت الحقيقي لتذبذبات الكالسيوم في السيتوبلازم باستخدام المجهر الليزري المسح الضوئي متحد البؤر. [18] وسّع هذا العمل نطاق تطبيق خلايا HMC3 ليتجاوز علم الصيدلة الكلاسيكي ويشمل اختبار المواد الحيوية من الجيل التالي، مما يوضح تنوع استخدامات هذه السلالة عبر سياقات تكنولوجية متنوعة في أبحاث علم الأعصاب.

الخلاصة

أثبتت خلايا HMC3 — النسخة البشرية من الخلايا الدبقية الصغيرة 3 — أنها حجر الزاوية في النماذج المختبرية لأمراض الالتهابات العصبية، ومرض الزهايمر، والأمراض العصبية التنكسية، وعلم الفيروسات في الجهاز العصبي المركزي، وأبحاث البيئة المحيطة بأورام الجليوبلاستوما، واكتشاف العوامل الواقية للأعصاب. وقد تم اشتقاق هذه السلالة من أنسجة دماغ جنين بشري وتم إضفاء الخلود عليها عن طريق نقل جينات فيروس SV40، وهي تعبر عن علامات رئيسية للخلايا الدبقية الصغيرة وتستجيب لمجموعة محددة من المحفزات الالتهابية والدوائية والمعدية. وقد أظهرت دراسات مثل تلك التي أجراها بايك وزملاؤه حول مثبطات BET قدرة هذه السلالة على تحديد الأهداف القابلة للعلاج الدوائي في الالتهاب العصبي للميكروغليا البشرية. بدءًا من الدراسات الآلية الأساسية لأنواع الأكسجين التفاعلية وإشارات إنفلاماسوم NLRP3 وصولاً إلى الفحوصات التطبيقية للعوامل الواقية للأعصاب المشتقة من النباتات واختبار المواد الحيوية القائمة على الهياكل الداعمة، توفر خلايا HMC3 تنوعًا استثنائيًا — شريطة أن تؤخذ في الاعتبار عند تصميم التجارب قيودها الموثقة فيما يتعلق ببيولوجيا TNF-ألفا وأكسيد النيتريك وNOX2. سيجد الباحثون الذين يبحثون عن نموذج خلايا ميكروغليال بشرية تمامًا ومُثبتة وقابلة للتوسع أن خلايا HMC3 تمثل موردًا قيمًا لتعزيز فهم مناعة الدماغ وأمراضه. لطلب خلايا HMC3 أو للحصول على مزيد من المعلومات حول مواصفات المنتج، يرجى زيارة cytion.com.

المنشورات الرئيسية

1. Janabi N، Peudenier S، Héron B (1995) إنشاء سلالات خلوية من الخلايا الدبقية الصغيرة البشرية بعد نقل المستضد T الكبير لفيروس SV40 إلى مزارع أولية من الخلايا الدبقية الصغيرة الجنينية. رسائل علم الأعصاب. PMID: 7478261
2. Li B، Bedard K، Sorce S (2009) يؤدي التعبير عن NOX4 في الخلايا الدبقية الصغيرة البشرية إلى توليد مستمر لأنواع الأكسجين التفاعلية وإلى التعبير المستمر عن IL-6. مجلة المناعة الفطرية. PMID: 20375612
3. Dello Russo C، Cappoli N، Coletta I (2018) سلالة خلايا الميكروغليا البشرية HMC3: أين نقف الآن؟ مراجعة منهجية للأدبيات. مجلة التهاب الأعصاب. PMID: 30200996
4. كابولي ن، ميزوغوري د، تابولاشي إ (2019) يعزز رابامايسين، مثبط كيناز mTOR، التعبير عن السيتوكين المؤيد للالتهاب إنترلوكين 6 وإطلاقه، مما يؤثر على تنشيط خلايا الميكروغليا البشرية. مجلة EXCLI. PMID: 31645839
5. لي هـ، زانغ إكس، تشين م (2018) يثبط الديكسميديتوميدين الالتهاب في خلايا الميكروغليا تحت تحفيز LPS وATP عن طريق تسلسلات c-Fos/NLRP3/caspase-1. مجلة EXCLI. PMID: 29743866
6. بايك م، يو إي، تشوي إتش آي (2021) مثبط BET يخفف من الاستجابة الالتهابية وهجرة الخلايا في سلالة خلايا الميكروغليا البشرية HMC3. تقارير علمية. PMID: 33893325
7. Nasi M، De Gaetano A، Bianchini E (2020) تحفز الأنماط الجزيئية المرتبطة بتلف الميتوكوندريا إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية في الخلايا الدبقية الصغيرة البشرية. Molecular and cellular neurosciences. PMID: 32828963
8. ليندبرغ سي، هجورث إي، بوست سي (2005) إنتاج السيتوكينات بواسطة سلالة خلايا الميكروغليا البشرية: تأثيرات بيتا-أميلويد وهرمون تحفيز الخلايا الصباغية ألفا. أبحاث السمية العصبية. PMID: 16371321
9. غونزاليس-برييتو م، غوتيريز إ.ل، غارسيا-بوينو ب (2021) يزداد إنتاج CX3CR1 في الخلايا الدبقية الصغيرة في مرض الزهايمر ويتم تنظيمه بواسطة النورادرينالين. Glia. PMID: 32662924
10. معارف ب، ميرزا د.م، حسنة م (2020) النشاط المضاد للالتهاب العصبي لجزء ن-بوتانول من نبات مارسيليا كريناتا بريسل في سلالة خلايا الميكروغليا HMC3. مجلة الفسيولوجيا وعلم الأدوية الأساسي والسريري. PMID: 31967965
11. معارف ب، أجيل م، لاسواتي هـ (2020) تعزيز التعبير الجيني لـ Arg1 و ERβ المنشط في الخلايا الدبقية الصغيرة HMC3 عن طريق تحفيز مستخلص الإيثانول بنسبة 96% من أوراق نبات مارسيليا كريناتا بريسل. مجلة الفسيولوجيا والصيدلة الأساسية والسريرية. PMID: 31981453
12. مارتينيز فييدما إم دي بي، بيكيت بي إي (2018) توصيف الآثار المختلفة لعدوى فيروس زيكا في المشيمة وخلايا الخلايا الدبقية الصغيرة. فيروسات. PMID: 30453684
13. Zhang X، Guo Y، Xu X (2019) miR-146a يعزز تكاثر فيروس مرض بورنا 1 من خلال مسار الإشارة IRAK1/TRAF6/NF-κB. أبحاث الفيروسات. PMID: 31330207
14. أنجيل-أمبروسيو أ. هـ.، باوتيستا-كارباجال ب.، غارسيا-ليون م. ل. (2020) خلايا ميكروغليا HMC3 شديدة التعرض للإصابة بفيروس الأنف. Virus research. PMID: 32768491
15. شارما أ، فاسانتابورام ر، إم فينكاتاسوامي م (2020) يتوسط البروهيبيتين 1/2 دخول فيروس حمى الضنك-3 إلى خلايا الورم العصبي البشري (SH-SY5Y) وخلايا الميكروغليا (CHME-3). مجلة العلوم الطبية الحيوية. PMID: 32306962
16. لي ز، تشانغ ج، Zheng H (2019) إن تعديل دائرة lncRNA SNHG15/CDK6/miR-627 بواسطة palbociclib، يتغلب على مقاومة تيموزولوميد ويقلل من استقطاب M2 للميكروغليا المرتبطة بالورم الدبقي في الورم الدبقي المتعدد الأشكال. مجلة أبحاث السرطان التجريبية والسريرية: CR. PMID: 31462285
17. مارتينيز ليو إي إي، سيغورا كامبوس إم آر (2020) التأثير الوقائي العصبي لأجزاء الببتيد المستخلصة من نبات سالفيا هيسبانيكا على التعديل المؤيد للالتهاب في خلايا الميكروغليا HMC3. مجلة الكيمياء الحيوية الغذائية. PMID: 32207175
18. فينكاتيسوارلو ك.، سومان ج.، دياني ف. (2020) التصوير ثلاثي الأبعاد وقياس تذبذبات الكالسيوم في السيتوبلازم في الوقت الحقيقي في خلايا الميكروغليا المزروعة على مصفوفات منسوجة كهربائيًا باستخدام المجهر الليزري المسحوقي. التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية. PMID: 32557561
19. Qadri SW، Kumar N، Santhoshkumar R (2022) إصابة سلالة الخلايا الدبقية البشرية CHME-3 لدراسة التسبب العصبي لفيروس تشيكونغونيا. مجلة علم الفيروسات العصبية. PMID: 35352315