در سیستم‌های بیولوژیکی بسیار سازمان‌یافته مانند موجودات چندسلولی، تنظیم دقیق رشد و مرگ سلول‌ها ضروری است. اگر سلول‌ها دیگر مورد نیاز نباشند، با فعال کردن یک برنامه مرگ درون سلولی دست به خودکشی می‌زنند. این روش مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی “آپوپتوز (Apoptosis)“ نامیده می‌شود.

آپوپتوز فرآیندی بیوشیمیایی و وابسته به انرژی است که با ویژگی‌های خاصی مانند انقباض سلولی، تکه‌تکه شدن هسته، تراکم وفشرده شدن کروماتین، و ایجاد حباب در غشای سلول مشخص می‌شود. این فرآیند نقش مهمی در حفظ تعادل و چرخه طبیعی سلول‌ها، رشد و عملکرد مناسب سیستم ایمنی، تغییرات هورمونی، رشد جنینی، و مرگ سلولی ناشی از عوامل شیمیایی و محیطی دارد.

مسیر های تنظیم آپوپتوز

1. مسیر ذاتی(intrinsic pathway):

وقتی سلول تحت شرایط استرس زا (مانند آسیب DNA یا استرس اکسیداتیو) قرار می‌گیرد، سیگنال‌های پروآپوپتوز به عنوان پیام هایی برای شروع مرگ برنامه ریزی شده فعال می‌شوند. این پیام‌ها موجب فعال شدن پروتئین‌های حساس به مرگ در خانواده BH3، مانند Bax و Bak می‌گردند که نقش اصلی در آغاز آپوپتوز دارند. همزمان، پروتئین‌های ضد آپوپتوز مانند Bcl-2 و Bcl-XL در تلاشند تا این فعالیت‌ها را مهار کنند و از شروع سریع فرایند مرگ سلولی جلوگیری نمایند. به عبارت دیگر، سرنوشت سلول—مرگ یا بقا—نتیجه تعادل بین فعالیت‌های پرو-آپوتوز (مانند Bax و Bak) و فعالیت‌های مهارکننده (مانند Bcl-2 و Bcl-XL) تعیین می‌شود.
در نهایت، زمانی که فعالیت‌های پرو-آپوتوز غالب شوند،  نفوذپذیری غشای خارجی میتوکندری افزایش یافته و این امر باعث آزادسازی سیتوکروم c از داخل میتوکندری به سیتوپلاسم می‌شود. آزادسازی سیتوکروم c با فعال کردن کاسپازها (آنزیم های تجزیه کننده پروتئین) به تجزیه سلولی و مرگ برنامه‌ریزی‌شده منجر می‌گردد.

2. مسیر بیرونی(extrinsic pathway):

سیگنال های آپوپتوزی دریافت شده توسط سلول از خارج (مانند TNF‑α، FasL یا TRAIL) به گیرنده‌های مرگ روی سطح سلول متصل می‌شوند. این اتصال باعث تشکیل یک مجموعه سیگنال‌دهنده به نام DISC می‌شود که کاسپازهای آغازگر را فعال می‌کند. کاسپازهای آغازگر با روشن کردن کاسپازهای اجرایی (Caspase-3) موجب تجزیه سلول و مرگ برنامه‌ریزی‌شده آن می‌شوند.

وسترن بلات برای تشخیص آپوپتوز

وسترن بلات به محققان این امکان را می‌دهد تا پروتئین‌های دخیل در آپوپتوز را با استفاده از آنتی‌بادی‌های خاص شناسایی و کمیت کنند. این تکنیک تغییرات سطحی و پس از ترجمه پروتئین‌ها را در مراحل مختلف مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی آشکار می‌سازد. به عبارت دیگر وسترن بلات با تشخیص نشانه‌های کلیدی مانند شکسته شدن Caspase-3 وPARP، نمایانگر پیشرفت آپوپتوز و جزئیات سیگنال‌دهی مرتبط با آن است. این ویژگی‌ها امکان بررسی همزمان چندین هدف را در مدل‌های مختلف بیولوژیکی فراهم می‌آورد و کاربرد آن را در مطالعات سرطان، تخریب عصبی و تحقیقات ایمونولوژی بسیار ارزشمند می‌کند.

_{اگر تمایل دارید که با تکنیک Western Blot و مراحل آن آشنا شوید، توصیه می‌کنیم  وسترن بلات چیست؟ را در سایت رشدآزما مطالعه کنید.}

انواع آنتی بادی ها در آپوپتوز

آنتی بادی ها برای مطالعه آپوپتوز مهم هستند و به محققان این امکان را می دهند تا پروتئین های خاصی را که در شروع، اجرا و تنظیم مسیرهای مرگ سلولی دخیل هستند، هدف قرار دهند.

1. آنتی بادی هایی که کاسپازهای آغازگر را هدف قرار می دهند:

این آنتی‌بادی‌ها به شناسایی سیگنال‌های اولیه مرگ سلولی کمک می‌کنند و برای تشخیص زودهنگام شروع آپوپتوز مفید هستند. مثال: Anti-Caspase-8 و Anti-Caspase-9

2. آنتی بادی هایی که کاسپازهای موثر را هدف قرار می دهند:

این آنتی‌بادی‌ها تغییرات نهایی در سلول را که در نتیجه تخریب ساختارهای سلولی حاصل می‌شود، شناسایی می‌کنند و پیشرفت فرایند مرگ سلولی را نشان می‌دهند. مثال: Anti-Caspase-3 / Anti-Cleaved Caspase-3·

3. آنتی بادی برای بسترهای شکافته شده:

این آنتی‌بادی‌ها قطعات تولید شده توسط فعالیت آنزیمی کاسپازها را تشخیص می‌دهند و میزان آسیب سلولی را نشان می‌دهند. مثال: Anti-PARP / Anti-Cleaved PARP 

آزمایشگاه رشد آزما قصد دارد به زودی خدمات پیشرفته وسترن بلات را ارائه دهد. با بهره‌گیری از تجهیزات نوین، تیم ما امکان انجام تحلیل‌های دقیق مسیرهای سیگنالینگ سلولی، از جمله آپوپتوز را با قیمت‌های مقرون‌به‌صرفه فراهم کرده‌ است. در ادامه مطلب لیستی از آنتی بادی های مورد استفاده در تکنیک وسترن بلات برای مسیر سیگنالینگ آپوپتوز را معرفی می‌کنیم:

_{منابع: www.abcam.com/ www.rockland.com}