세포독성

Cytotoxicity

세포독성은 세포에 독성이 있는 성질이다.독성 물질의 예로는 면역 세포 또는 일부 유형의 독이 있습니다. 예를 들어 퍼프 첨가제(Bitis Arietans) 또는 갈색 은둔 거미(Loxoscele reclusa)의 독입니다.

세포생리학

세포독성 화합물로 세포를 처리하는 것은 다양한 세포 운명을 초래할 수 있다.세포는 세포 용해로 인해 막의 무결성을 잃고 빠르게 죽는 괴사를 겪을 수 있다.세포는 활발하게 성장하고 분열하는 것을 멈출 수 있고, 또는 세포는 통제된 세포사멸의 유전 프로그램을 활성화시킬 수 있다.

괴사를 겪는 세포는 일반적으로 급격히 붓고, 막의 무결성을 잃고, 신진대사를 중단하고, 그 내용물을 환경으로 방출한다.체외에서 급속 괴사를 겪는 세포는 아포토시스 기구를 활성화하기에 충분한 시간이나 에너지가 없으며 아포토시스 마커를 발현하지 않을 것이다.아포토시스는 세포의 굴절률 변화, 세포질 수축, 핵 응축 및 DNA의 규칙적인 크기의 조각 분할을 포함한 잘 정의된 세포학적 및 분자적 현상을 특징으로 한다.아포토시스 중인 배양세포는 결국 2차 괴사를 겪는다.신진대사를 멈추고 막의 건전성과 [1]용액을 잃게 됩니다.

측정.

세포독성측정법은 복합 라이브러리에서 세포독성을 검사하기 위해 제약업계에서 널리 사용됩니다.예를 들어 빠르게 분열하는 암세포를 대상으로 하는 치료제 개발에 관심이 있는 경우, 연구자들은 세포독성 화합물을 찾을 수 있으며, 의약품 개발에 투자하기 전에 초기 높은 처리량 약물 검사에서 "히트"를 선별할 수 있다.

세포막 건전성을 평가하는 것은 세포 생존력과 세포독성 효과를 측정하는 가장 일반적인 방법 중 하나이다.세포독성 효과가 있는 화합물은 종종 세포막의 무결성을 손상시킨다.트리판 블루 또는 요오드화 프로피듐과 같은 필수 염료는 일반적으로 건강한 세포 내부에서 제외되지만, 세포막이 손상되면 세포막을 자유롭게 통과하여 세포 [1]내 성분을 염색합니다.또는 세포 내부에서 외부로 통상 격리된 물질의 통과를 감시함으로써 막 건전성을 평가할 수 있다.한 분자인 젖산탈수소효소(LDH)는 LDH 분석을 사용하여 일반적으로 측정됩니다.LDH는 NAD를 NADH로 환원시키고, [2]NADH는 특정 프로브와의 상호작용에 의해 색상 변화를 유도한다.프로테아제 바이오마커는 연구자들이 동일한 세포군 내에서 살아있는 세포와 죽은 세포의 상대적 수를 측정할 수 있도록 하는 것으로 확인되었다.살아있는 세포 단백질 분해 효소는 건강한 세포막을 가진 세포에서만 활성화되며, 세포가 손상되고 단백질 분해 효소가 외부 환경에 노출되면 활동을 잃습니다.죽은 세포 단백질 분해 효소는 세포막을 통과할 수 없으며, 세포가 세포막의 [3]무결성을 상실한 후에만 배양 배지에서 측정될 수 있습니다.

세포독성은 3-(4, 5-디메틸-2-티아졸릴)-2, 5-디페닐-2H-테트라졸륨 브롬화물(MTT) 또는 2,3-비스(2-메톡시-4-니트로-5-술포페닐)-2-테트라졸륨-5-테트라졸박스를 사용하여도 감시할 수 있다.이 검사는 측색 반응을 사용하여 세포의 환원 가능성을 측정합니다.생존 가능한 세포는 MTS 시약을 착색된 포마잔 제품으로 환원합니다.형광 염료인 레사쥬린을 사용한 유사한 레독스 기반 분석법도 개발되었습니다.세포의 생존가능성을 감시하기 위해 세포의 산화환원 가능성을 나타내기 위해 염료를 사용하는 것 외에도, 연구원들은 ATP [1]함량을 생존가능성의 지표로 사용하는 분석법을 개발했다.이러한 ATP 기반 분석에는 ATP가 루시페라아제 [4]반응에 대한 제한 시약인 생물 발광 분석이 포함됩니다.

세포독성은 술포르호다민B(SRB) 검사, WST 검사 및 클로노겐 검사를 통해 측정할 수도 있습니다.

검사 고유의 잘못된 양성 또는 잘못된 음성 결과를 줄이기 위해 적절한 검사를 결합하여 동일한 세포에서 순차적으로 수행할 수 있습니다.가능한 조합은 LDH-XTT-NR(중립적색 분석)-SRB이며 키트 형식으로도 사용할 수 있습니다.

부착동물세포의 세포독성 반응을 실시간으로 추적하는 라벨이 없는 접근방식은 세포가 금막전극에서 성장했을 때의 전기적 임피던스 측정에 기초한다.이 기술은 전기 셀-기판 임피던스 센싱(ECIS)이라고 불립니다.라벨이 없는 실시간 기술은 많은 측색 엔드포인트 분석과 같이 단순한 스냅샷이 아닌 세포독성 반응의 동력을 제공합니다.

예측

매우 중요한 주제는 이전 측정(실리코 내 테스트)[5]에 기초한 화학 화합물의 세포독성 예측이다.이를 위해 많은 QSAR 및 가상 선별 방법이 제안되었다.이러한 방법의 독립적 비교는 "[6]21세기의 독성학" 프로젝트 내에서 이루어졌다.

암

일부 화학요법에는 세포독성 약물이 포함되어 있는데, 그 목적은 세포분열을 방해하는 것이다.이 약들은 정상 세포와 악성 세포를 구별할 수는 없지만 [7][8]숙주보다 먼저 암을 죽일 목적으로 세포 분열의 전반적인 과정을 억제한다.

면역 체계

항체 의존 세포 매개 세포독성(ADCC)은 특정 림프구의 세포 죽이기 능력을 나타내며, 표적 세포는 항체로 표시되어야 한다.반면 림프구 매개 세포독성은 항체에 의해 매개될 필요가 없으며 보체 시스템에 의해 매개되는 보체 의존성 세포독성(CDC)도 아니다.

세포독성 림프구의 세 그룹은 다음과 같이 구분된다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Riss TL, Moravec RA; Moravec (February 2004). "Use of multiple assay endpoints to investigate the effects of incubation time, dose of toxin, and plating density in cell-based cytotoxicity assays". Assay Drug Dev Technol. 2 (1): 51–62. doi:10.1089/154065804322966315. PMID 15090210.
  2. ^ Decker T, Lohmann-Matthes ML; Lohmann-Matthes (November 1988). "A quick and simple method for the quantitation of lactate dehydrogenase release in measurements of cellular cytotoxicity and tumor necrosis factor (TNF) activity". J. Immunol. Methods. 115 (1): 61–9. doi:10.1016/0022-1759(88)90310-9. PMID 3192948.
  3. ^ Niles AL, Moravec RA, Eric Hesselberth P, Scurria MA, Daily WJ, Riss TL (July 2007). "A homogeneous assay to measure live and dead cells in the same sample by detecting different protease markers". Anal. Biochem. 366 (2): 197–206. doi:10.1016/j.ab.2007.04.007. PMID 17512890.
  4. ^ Fan F, Wood KV; Wood (February 2007). "Bioluminescent assays for high-throughput screening". Assay Drug Dev Technol. 5 (1): 127–36. doi:10.1089/adt.2006.053. PMID 17355205. S2CID 10261888.
  5. ^ Dearden, J. C. (2003). "In silico prediction of drug toxicity". Journal of Computer-aided Molecular Design. 17 (2–4): 119–27. Bibcode:2003JCAMD..17..119D. doi:10.1023/A:1025361621494. PMID 13677480. S2CID 21518449.
  6. ^ "21세기 데이터 과제에서의 독성학" https://tripod.nih.gov/tox21/challenge/leaderboard.jsp
  7. ^ Priestman, T. J. (1989). Cancer Chemotherapy: an Introduction. doi:10.1007/978-1-4471-1686-8. ISBN 978-3-540-19551-1. S2CID 20058092.
  8. ^ "How Is Chemotherapy Used to Treat Cancer?". www.cancer.org. Retrieved 2021-06-28.

외부 링크