سلول های فیبروبلاست درم انسانی، سلول های مزنشیمی با منشا مزودرم هستند که جزء اصلی و سلول های ساختاری لایه درم پوست محسوب می شوند. این سلول ها مسئول تولید و سازماندهی ماتریکس خارج سلولی (ECM) پوست، شامل کلاژن، الاستین و فیبرونکتین، و نقش کلیدی در ترمیم زخم، پیری پوست و بیماری های بافت همبند دارند. HDFها به طور گسترده ای در تحقیقات پوست، پیری سلولی (سنسنس)، سم شناسی، مهندسی بافت و پزشکی بازساختی استفاده می شوند.

ویژگی های مورفولوژیک، فنوتیپ و بیولوژی سلول های فیبروبلاست پوست انسان

• مورفولوژی (Morphology): در کشت دو بعدی، معمولاً شکل دوکی (اسپindle-shaped) یا ستاره ای با سیتوپلاسم کشیده دارند. هنگامی که به هم چسبیدگی (confluence) می رسند، اغلب الگوی «گردابی» (whorled) یا منظمی تشکیل می دهند.
• فنوتیپ و نشانگرهای سطحی (Phenotype & Surface Markers):
  • مثبت برای (Positive for): ویمنتین (Vimentin) (نشانگر سلول های مزانشیمی)، کلاژن نوع I و III، پروکلاژن، فیبرونکتین.
  • منفی برای (Negative for): سیتوکراتین (نشانگر اپیتلیال)، فاکتور فون ویلبراند (نشانگر اندوتلیال)، CD31، CD45 (نشانگر هماتوپوئیتیک).
  • وجود نشانگرهای خاص تر مانند DDR2 (دیسکوئیدین دامین رسپتور ۲) نیز قابل بررسی است.
• عملکرد بیولوژیک در پوست:
  • سنتز و ترشح ECM و آنزیم های مرتبط (مانند متالوپروتئینازهای ماتریکس - MMPs).
  • کنترل چرخه ترمیم زخم: مهاجرت به محل زخم، تکثیر و سنتز کلاژن جدید.
  • ارتباط با کراتینوسیت های اپیدرم از طریق سیتوکین ها و فاکتورهای رشد (مانند KGF).
  • شرکت در پاسخ التهابی و ایمنی پوست.
• پیری در کشت (Senescence in Culture): فیبروبلاست های انسانی اولیه دارای عمر محدود هیفلیک (Hayflick limit) هستند. پس از تعداد مشخصی تقسیم (معمولاً ۴۰-۶۰ پاساژ)، وارد فاز پیری (سنسنس) می شوند که با توقف تقسیم، تغییر مورفولوژی (مسطح و بزرگ شدن)، افزایش فعالیت β-gal مرتبط با پیری (SA-β-gal) و تغییر در الگوی ترشحی (SASP) همراه است.

کاربردهای اصلی سلول های فیبروبلاست پوست انسان در تحقیقات

• تحقیقات پیری پوست و کازمتیک (Skin Aging & Cosmetic Research):
  • مطالعه مکانیسم های پیری ذاتی و خارجی (نور، آلودگی).
  • ارزیابی کارایی مواد فعال ضدپیری (مانند رتینوئیدها، آنتی اکسیدان ها، فاکتورهای رشد) بر حیات سلولی، سنتز کلاژن و بیان ژن.
• تحقیقات ترمیم زخم و اسکار (Wound Healing & Scarring Research):
  • مطالعه مهاجرت، تکثیر و تمایز فیبروبلاست ها در پاسخ به فاکتورهای رشد (مانند TGF-β، PDGF).
  • بررسی تشکیل بیش ازحد بافت (فیبروز) و کلوئید.
  • تست پوشش ها و داروهای جدید ترمیم کننده زخم.
• مهندسی بافت پوست و پزشکی بازساختی (Skin Tissue Engineering & Regenerative Medicine):
  • استفاده به عنوان سلول پایه برای ساخت معادل های درم (Dermal Equivalents) و پوست کامل مصنوعی.
  • کاربرد در درمان زخم های مزمن مانند زخم پای دیابتی.
• مدل سازی بیماری های ژنتیکی پوست (Modeling Genetic Skin Disorders): برای بیماری هایی مانند سندرم اهلرز-دانلوس (اختلال کلاژن)، اسکلرودرمی (فیبروز سیستمیک) یا پروگریا (پیری زودرس).
• سم شناسی پوست و تست ایمنی (Dermal Toxicology & Safety Testing):
  • ارزیابی سمیت سلولی (سیتوتوکسیسیتی) مواد شیمیایی، محصولات آرایشی-بهداشتی یا داروها.
  • تست تحریک پذیری پوست به عنوان جایگزینی برای تست های حیوانی (مطابق با مقرراتی مانند REACH).
• مطالعات پیری سلولی (Cellular Senescence Studies): مدل کلاسیک برای مطالعه مکانیسم های پیری در سطح سلولی و ارزیابی سنولیتیک ها (داروهای حذف کننده سلول های پیر).

منابع و روش های جداسازی سلول های فیبروبلاست پوست انسان

• فیبروبلاست های اولیه انسانی (Primary HDFs):
  • منبع: بیوپسی پوست (معمولاً از پوست ختنه گاه نوزاد، جراحی پلاستیک یا پوست بالغ اهدایی).
  • روش جداسازی: روش اصلی اکسپلنت (Explant Culture) است: خرد کردن بافت به تکه های ریز و کشت آن ها، به طوری که سلول ها از لبه تکه بافت مهاجرت کنند. روش های آنزیمی (کلاژناز/دیسپاز) نیز استفاده می شود.
• خطوط سلولی فیبروبلاستی جاودان شده (Immortalized Fibroblast Cell Lines):
  • مانند خط BJ (جاودان شده با hTERT) یا خطوط مشتق شده از بیماران خاص.
  • مزیت: عمر نامحدود، یکنواختی بیشتر. عیب: ممکن است برخی ویژگی های اولیه را از دست داده باشند.
• خرید از بانک های سلولی معتبر: مانند ATCC، Lonza، یا Sigma-Aldrich. مشخصات کامل (سن اهداکننده، محل بیوپسی، تعداد پاساژ) ارائه می شود.

نکات حیاتی برای کشت، نگهداری و آزمایش سلول های فیبروبلاست پوست انسان

• محیط کشت و شرایط استاندارد (Culture Medium & Conditions):
  • محیط پایه: DMEM یا MEM.
  مکمل ها: ۱۰٪ سرم جنین گاوی (FBS) برای رشد بهینه. آنتی بیوتیک (پنی سیلین/استرپتومایسین).
  • شرایط: ۳۷°C، ۵٪ CO2، رطوبت ۹۵٪.
  • فیبروبلاست ها به pH اسیدی تر (۷.۰-۷.۴) نسبت به برخی سلول ها حساس ترند.
• ساب کالچر و پاساژ (Subculturing & Passaging):
  • معمولاً با تریپسین-EDTA 0.25% جداسازی می شوند.
  • نسبت پاساژ معمول ۱:۲ تا ۱:۴، هر ۳-۷ روز یکبار بسته به تراکم.
  • از پاساژهای پایین (کمتر از ۸) برای آزمایش هایی که نیاز به فنوتیپ اولیه دارند استفاده کنید.
• انجماد و احیا (Cryopreservation & Thawing):
  • انجماد در محیط حاوی FBS و ۱۰٪ DMSO.
  • احیا سریع و کشت در محیط با حجم زیاد برای رقیق کردن سریع DMSO.
• پایش سلامت و آلودگی (Health & Contamination Monitoring):
  • بررسی منظم مورفولوژی.
  • تست دوره ی مایکوپلاسما (به ویژه برای خطوط با عمر طولانی).
• آزمایش های عملکردی (Functional Assays):
  • تکثیر (Proliferation): MTT، XTT، BrdU.
  • مهاجرت (Migration): Scratch assay (Wound healing assay).
  • سنتز کلاژن (Collagen Synthesis): الایزای C-terminal propeptide of type I collagen (CICP)، یا رنگ آمیزی سیریروس رِد.
  • پیری (Senescence): رنگ آمیزی SA-β-gal.
• ملاحظات اخلاقی و رضایت (Ethical Considerations & Consent): استفاده از سلول های انسانی اولیه مستلزم رعایت پروتکل های اخلاقی، اخذ رضایت آگاهانه و حفظ محرمانگی اطلاعات اهداکننده است.

سلول های فیبروبلاست درم انسانی، با نقش مرکزی در هموستاز و پاتولوژی پوست، یک مدل سلولی پایه و قدرتمند برای طیف وسیعی از تحقیقات بنیادی و کاربردی محسوب می شوند. موفقیت در کار با آن ها مستلزم درک صحیح از بیولوژی فیبروبلاست، انتخاب منبع سلولی مناسب و به کارگیری تکنیک های کشت و آنالیز استاندارد است.