خط سلولی MCF-7 (سرطان پستان انسان) (MCF-7 Cell Line - Human Breast Adenocarcinoma)

خط سلولی MCF-7 یک خط سلولی جاودانه مشتق شده از پلورال افیوژن یک بیمار زن ۶۹ ساله با آدنوکارسینوم متاستاتیک پستان است. این خط سلولی به عنوان مدل استاندارد و پرکاربرد سرطان پستان با گیرنده استروژن مثبت (ER+)، پروژسترون مثبت (PR+) و HER2 منفی (Luminal A subtype) شناخته می شود و ابزاری اساسی در تحقیقات سرطان پستان، غدد درون ریز، فارماکولوژی و متابولیسم است.

ویژگی های مولکولی و فنوتیپی کلیدی خط سلولی MCF-7

• نوع گیرنده ها و ساب تیپ مولکولی (Receptor Status & Molecular Subtype):
  • گیرنده استروژن مثبت (ERα+): مهمترین ویژگی. MCF-7 به استروژن (مانند ۱۷β-استرادیول) حساس است و رشد آن توسط استروژن تحریک و توسط آنتاگونیست های گیرنده استروژن (مانند تاموکسیفن) مهار می شود.
  • گیرنده پروژسترون مثبت (PR+): بیان PR توسط استروژن القا می شود.
  • HER2/neu منفی (ERBB2-): بیان پایین یا عدم بیان پروتئین HER2.
  • طبقه بندی: لومینال A (Luminal A) که شایع ترین ساب تیپ سرطان پستان است.
• ویژگی های رشدی و مورفولوژیک (Growth & Morphology):
  • رشد به صورت لایه منسجم (monolayer) با مورفولوژی اپیتلیال و پلی گونال.
  • وابستگی به انسولین و غلظت های فیزولوژیک استروژن برای رشد بهینه.
  • سرعت رشد متوسط (دو برابر شدن جمعیت حدود ۳۰-۴۰ ساعت).
• ویژگی های دیگر:
  • حساسیت به داروهای شیمی درمانی رایج مانند دوکسوروبیسین، اما مقاومت نسبی به برخی دیگر.
  • قابلیت تشکیل تومور در موش های nude یا SCID، اما معمولاً به کندی و اغلب نیاز به مکمل استروژن دارد.
  • بیان نشانگر اپیتلیال مانند سیتوکراتین ها.

کاربردهای اصلی خط سلولی MCF-7 در تحقیقات سرطان پستان

• مطالعات سیگنالینگ گیرنده استروژن و مقاومت به هورمون درمانی (ER Signaling & Hormone Therapy Resistance):
  • مطالعه مکانیسم های عمل آگونیست ها و آنتاگونیست های گیرنده استروژن.
  • مدل سازی و بررسی مکانیسم های مقاومت اکتسابی به تاموکسیفن یا مهارکننده های آروماتاز. کلیدواژه: "tamoxifen resistance MCF-7".
  • بررسی کراس تاک بین مسیر ER و سایر مسیرهای رشد (مانند EGFR، IGF-1R).
• غربالگری و ارزیابی داروهای ضدسرطان جدید (Screening & Evaluating Novel Anti-Cancer Drugs):
  • ارزیابی سمیت سلولی (سیتوتوکسیسیتی) و اثر ضدتکثیری ترکیبات جدید بر روی یک مدل ER+.
  • مطالعه القای آپوپتوز یا توقف چرخه سلولی.
  • کلیدواژه: "MCF-7 cytotoxicity assay".
مطالعات متاستاز و مهاجرت سلول های سرطان پستان (Metastasis & Migration Studies):
• اگرچه MCF-7 ذاتاً کم مهاجر (low-invasive) است، اما می توان با دستکاری های ژنتیکی یا تیمار با فاکتورهای رشد، مهاجرت و تهاجم آن را افزایش داد.
• استفاده در تست های scratch wound healing و invasion از طریق ماتریژل.
• کلیدواژه: "MCF-7 invasion assay".
• تحقیقات متابولیسم سرطان (Cancer Metabolism Research): مطالعه گلیکولیز، متابولیسم لیپید و اثرات داروها بر متابولیسم سلول سرطانی.
• مطالعات فیتواستروژن ها و ترکیبات طبیعی (Phytoestrogens & Natural Compounds Studies): ارزیابی اثرات ترکیبات گیاهی (مانند جنستئین، رزوراترول) که ممکن است فعالیت شبه استروژنی یا ضداستروژنی داشته باشند.
• مقایسه ساب تیپ های سرطان پستان (Breast Cancer Subtype Comparison): اغلب به همراه خطوط سلولی دیگر مانند MDA-MB-231 (سه گانه منفی) یا SK-BR-3 (HER2+) برای مطالعه تفاوت های بیولوژیک و پاسخ به درمان استفاده می شود. کلیدواژه: "MCF-7 vs MDA-MB-231".

نکات حیاتی برای کشت، نگهداری و آزمایش خط سلولی MCF-7

• محیط کشت استاندارد (Standard Culture Medium):
  • محیط پایه: DMEM با قند بالا (High Glucose) یا RPMI-1640.
  مکمل های ضروری: ۱۰٪ سرم جنین گاوی (FBS). برای مطالعات دقیق مرتبط با استروژن، اغلب از سرم فاقد استروژن (Charcoal-Stripped FBS) و محیط بدون فنول رد (Phenol Red-free) استفاده می شود تا اثرات زمینه ای استروژن های سرم و فنول رد (که فعالیت شبه استروژنی ضعیفی دارد) حذف شود.
  • آنتی بیوتیک (اختیاری).
  • برخی پروتکل ها افزودن انسولین (معمولاً ۰.۰۱ mg/mL) را توصیه می کنند.
• کشت و ساب کالچر (Subculturing):
  • چسبندگی قوی دارند. برای پاساژ از تریپسین-EDTA 0.25% استفاده می شود.
  • نسبت پاساژ معمول ۱:۳ تا ۱:۶، هر ۳-۴ روز یکبار.
  • بهتر است در تراکم های پایین کشت نشوند.
• انجماد و احیا (Cryopreservation & Thawing): روش استاندارد در محیط حاوی FBS و DMSO. احیا با سرعت بالا و کشت در محیط با حجم کافی.
• تست های رایج (Common Assays):
  • سنجش زنده مانی/تکثیر: MTT، SRB، Crystal Violet.
  • سنجش آپوپتوز: Annexin V/PI، Caspase activity.
  • تحلیل چرخه سلولی: با فلوسایتومتری پس از رنگ آمیزی PI.
  • سنجش گزارشگر وابسته به استروژن (ERE-Luciferase Reporter Assay): برای ارزیابی فعالیت ترانس اکتیواسیون گیرنده استروژن.
  • تست تشکیل کلنی (Colony Formation Assay).
• کنترل های مهم در مطالعات وابسته به استروژن (Critical Controls in Estrogen Studies):
  • گروه کنترل در محیط با سرم فاقد استروژن.
  • گروه تیمار شده با استرادیول (کنترل مثبت برای رشد).
  • گروه تیمار شده با تاموکسیفن یا فولوسترانت (کنترل مثبت برای مهار).
• چالش ها و نکات احتیاطی (Challenges & Precautions):
  • آلودگی با سلول های دیگر: MCF-7 به راحتی می تواند توسط خطوط سلولی سریع الرشد مانند HeLa آلوده شود. احتیاط شدید ضد آلودگی الزامی است.
  • تست مایکوپلاسما: انجام دوره ای.
  • تغییر پذیری بین آزمایشگاه ها (Passage-dependent changes): ویژگی های سلول ممکن است با افزایش تعداد پاساژ تغییر کند. استفاده از پاساژهای پایین تر (معمولاً زیر ۴۰) و انجماد بانک های سلولی اصلی توصیه می شود.
  • عدم تشکیل تومور آسان: برای مطالعات xenograft، ممکن است نیاز به تزریق زیرجلدی ماتریژل همراه با سلول ها یا استفاده از قرص استروژن در موش باشد.
• ملاحظات ایمنی زیستی (Biosafety Considerations): مانند سایر سلول های انسانی، در سطح بیو سیفتی لول ۲ (BSL-2) باید با آنها کار کرد.
• منبع و احراز هویت (Source & Authentication): حتماً از منابع معتبر (مانند ATCC) تهیه و هویت آن را با STR profiling تأیید کنید، زیرا نمونه های آلوده یا اشتباه گزارش شده اند.

خط سلولی MCF-7 به دلیل ویژگی های مولکولی مشخص و مرتبط با بالین، یکی از پایه های تحقیقات سرطان پستان است. طراحی دقیق آزمایش با در نظر گرفتن وابستگی آن به استروژن و استفاده از کنترل های مناسب، کلید تولید داده های معتبر و قابل تفسیر با این مدل سلولی ارزشمند است.