Stem-cell niche
اسٹیم سیل طاق سے مراد ایک مائیکرو انوائرمنٹ ہے، مخصوص جسمانی مقام کے اندر جہاں اسٹیم سیل پائے جاتے ہیں، جو سیل کی قسمت کو منظم کرنے کے لیے اسٹیم سیل کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ لفظ 'طاق' ان ویو یا ان وٹرو اسٹیم سیل مائیکرو انوائرمنٹ کے حوالے سے ہو سکتا ہے۔ جنین کی نشوونما کے دوران، مختلف طاق عوامل جنین کے اسٹیم خلیوں پر جین کے اظہار کو تبدیل کرنے کے لیے کام کرتے ہیں، اور جنین کی نشوونما کے لیے ان کے پھیلاؤ یا تفریق کو متحرک کرتے ہیں۔ انسانی جسم کے اندر، سٹیم سیل طاق بالغ سٹیم خلیوں کو پرسکون حالت میں برقرار رکھتے ہیں، لیکن ٹشو کی چوٹ کے بعد، آس پاس کا مائیکرو ماحول فعال طور پر سٹیم خلیوں کو خود تجدید یا نئے ٹشو بنانے کے لیے تفریق کو فروغ دینے کے لیے سگنل دیتا ہے۔ طاق کے اندر سٹیم سیل کی خصوصیات کو منظم کرنے کے لیے کئی عوامل اہم ہیں: سٹیم سیلز کے درمیان سیل سیل تعاملات کے ساتھ ساتھ اسٹیم سیلز اور پڑوسی مختلف خلیوں کے درمیان تعاملات، اسٹیم سیلز اور چپکنے والے مالیکیولز کے درمیان تعاملات، ایکسٹرا سیلولر میٹرکس اجزاء، آکسیجن تناؤ، نمو کے عوامل، سائٹوکائنز، اور ماحول کی فزیکو کیمیکل نوعیت بشمول پی ایچ، آئنک طاقت (مثال کے طور پر۔ Ca2 + ارتکاز) اور میٹابولائٹس، جیسے ATP، بھی اہم ہیں۔ سٹیم سیل اور طاق نشوونما کے دوران ایک دوسرے کو متاثر کر سکتے ہیں اور بلوغت کے دوران ایک دوسرے کو برقرار رکھنے کے لیے باہمی طور پر اشارہ دے سکتے ہیں۔ سائنس دان طاق کے مختلف اجزاء کا مطالعہ کر رہے ہیں اور وٹرو میں ویو طاق کے حالات کو نقل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ دوبارہ پیدا ہونے والے علاج کے لیے، خلیوں کے پھیلاؤ اور تفریق کو فلسک یا پلیٹوں میں کنٹرول کیا جانا چاہیے، تاکہ علاج کے لیے مریض میں واپس لانے سے پہلے مناسب قسم کے خلیوں کی کافی مقدار پیدا ہو۔ انسانی جنین اسٹیم سیل اکثر فائبربلاسٹک گروتھ فیکٹر-2 پر مشتمل، جنین مویشیوں کے سیرم کے اضافی میڈیا میں اگائے جاتے ہیں۔ وہ خلیوں کی ایک فیڈر پرت پر اگائے جاتے ہیں، جس کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ جنین اسٹیم خلیوں کی پلور پوٹینٹ خصوصیات کو برقرار رکھنے میں معاون ہے۔ تاہم، یہ حالات بھی واقعی ویو طاق حالات میں نقل نہیں کر سکتے ہیں۔ بالغ اسٹیم سیل پوری بالغ زندگی میں غیر متفرق حالت میں رہتے ہیں۔ تاہم، جب انہیں وٹرو میں کلچر کیا جاتا ہے، تو وہ اکثر 'بڑھاپے' کے عمل سے گزرتے ہیں جس میں ان کی مورفولوجی تبدیل ہو جاتی ہے اور ان کی پھیلاؤ کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ بالغ سٹیم خلیوں کے صحیح کلچر کے حالات کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے تاکہ بالغ سٹیم خلیات وقت کے ساتھ ساتھ اپنے سٹیمنیس کو برقرار رکھ سکیں۔ نیچر انسائٹ کا جائزہ طاق کی تعریف اس طرح کرتا ہے: تاریخ اگرچہ اسٹیم سیل طاق کا تصور ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں میں رائج تھا، ویو میں اسٹیم سیل طاق کی پہلی خصوصیت ڈروسفیلا جرمینل ڈویلپمنٹ میں تیار کی گئی تھی۔ اسٹیم سیل طاق کا فن تعمیر چوہوں میں مسلسل انٹرایٹل امیجنگ کے ذریعے، محققین اسٹیم سیل طاق کی ساخت کو تلاش کرنے اور ویو میں وقت کے ساتھ انفرادی اسٹیم خلیوں (ایس سی) اور ان کی اولاد کی قسمت حاصل کرنے میں کامیاب ہوئے۔ خاص طور پر آنتوں کے کرپٹ میں، ایس سی کے دو الگ الگ گروپوں کی نشاندہی کی گئی ہے: ٹرانزٹ ایمپلیفائنگ سیلز (ٹی اے ایس) کے ساتھ انٹرفیس پر طاق کے اوپری حصے میں واقع "بارڈر اسٹیم سیلز"، اور کرپٹ بیس پر واقع "سنٹرل اسٹیم سیلز"۔ دونوں گروہوں کی پھیلاؤ کی صلاحیت غیر مساوی تھی اور خلیوں کے مقام (مرکزی یا سرحد) سے متعلق تھی۔ یہ بھی دکھایا گیا کہ دونوں ایس سی کمپارٹمنٹس نے سیل کی مستقل آبادی اور مستحکم سیلولر کاروبار کو برقرار رکھنے کے لیے کام کیا۔ طاق سرحد سے قربت پر خود تجدید کی صلاحیت کا اسی طرح کا انحصار بالوں کے پھوڑے کے تناظر میں، ایک ان ویو لائیو امیجنگ مطالعہ میں رپورٹ کیا گیا تھا۔ اسٹیم سیل طاق کے اس دو حصوں والے ڈھانچے کو ریاضیاتی طور پر بہترین فن تعمیر حاصل کرنے کے لیے بنایا گیا ہے جو ڈبل ہٹ میوٹینٹ پیداوار میں زیادہ سے زیادہ تاخیر کا باعث بنتا ہے۔ انہوں نے پایا کہ دو حصوں والا ایس سی فن تعمیر واحد ایس سی ڈبے کے ماڈل کے مقابلے میں دو ہٹ اتپریورتن پیداوار کی شرح کو کم کرتا ہے۔ مزید برآں، ڈبل ہٹ میوٹینٹ نسل کا کم از کم امکان مرکزی اسٹیم خلیوں کے چھوٹے لیکن غیر صفر پھیلاؤ کی شرح کے ساتھ بارڈر اسٹیم خلیوں کے بڑے پھیلاؤ کی شرح کے ساتھ ایس سی کی خالص طور پر ہم آہنگ تقسیم سے مطابقت رکھتا ہے۔ اسٹیم سیل طاق جو مسلسل تقسیم کرنے والے خلیوں کو پناہ دیتے ہیں، جیسے کہ آنتوں کے غدود کی بنیاد پر واقع، آبادی کے چھوٹے سائز پر برقرار رکھے جاتے ہیں۔ یہ ملٹی سیلولر ٹشوز کی دیکھ بھال کے لیے ایک چیلنج پیش کرتا ہے، کیونکہ غیر جنسی طور پر تقسیم ہونے والے افراد کی چھوٹی آبادی جینیاتی بہاؤ کے ذریعے نقصان دہ تغیرات جمع کرے گی اور تغیراتی پگھلنے کا شکار ہو جائے گی۔ آنتوں کے غدود کی ریاضیاتی ماڈلنگ سے پتہ چلتا ہے کہ سٹیم سیل طاق کے اندر آبادی کا چھوٹا سائز، جانداروں کی پوری زندگی میں بتدریج جمع ہونے والے نقصان دہ تغیرات کی قیمت پر، کہیں بھی ہونے والے کارسنوجینیسیس کے امکان کو کم کرتا ہے-یہ ایک ایسا عمل ہے جو بافتوں کے انحطاط اور عمر بڑھنے میں معاون ہے۔ لہذا، سٹیم سیل طاق کی آبادی کا سائز کینسر کی تشکیل کے امکان اور عمر بڑھنے کی شرح کے درمیان ایک ارتقائی تجارت کی نمائندگی کرتا ہے۔ مثال کے طور پر جرملائن جرملائن سٹیم سیل (جی ایس سی) ایسے حیاتیات میں پائے جاتے ہیں جو مسلسل سپرم اور انڈے پیدا کرتے ہیں جب تک کہ وہ جراثیم سے پاک نہ ہو جائیں۔ یہ خصوصی سٹیم سیل جی ایس سی طاق میں رہتے ہیں، جو گیمیٹ کی پیداوار کا ابتدائی مقام ہے، جو جی ایس سی، سومیٹک سٹیم سیل اور دیگر سومیٹک خلیوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ خاص طور پر، جی ایس سی طاق کا جینیاتی ماڈل حیاتیات ڈروسفیلا میلانوگاسٹر میں اچھی طرح سے مطالعہ کیا گیا ہے اور اس نے سٹیم سیل ریگولیشن کی سالماتی بنیاد کی وسیع تفہیم فراہم کی ہے۔ ڈروسفیلا اعضاء میں جی ایس سی طاق ڈروسفیلا میلانوگاسٹر میں، جی ایس سی طاق ہر بیضہ دانی کے سب سے اگلے حصے میں رہتا ہے، جسے جرمیریم کہا جاتا ہے۔ جی ایس سی طاق ضروری سومیٹک خلیوں-ٹرمینل فلامینٹ خلیوں، کیپ خلیوں، تخرکشک خلیوں، اور دیگر اسٹیم خلیوں پر مشتمل ہوتا ہے جو جی ایس سی کو برقرار رکھنے کے لیے کام کرتے ہیں۔ جی ایس سی طاق اوسطا 2 سے 3 جی ایس سی رکھتا ہے، جو براہ راست سومیٹک کیپ سیل اور ایسکارٹ اسٹیم سیل سے منسلک ہوتے ہیں، جو دیکھ بھال کے اشارے براہ راست جی ایس سی کو بھیجتے ہیں۔ جی ایس سی کی شناخت آسانی سے واسا پروٹین (جراثیم کے خلیوں کی شناخت کے لیے) اور 1 بی 1 پروٹین (خلیوں کے ڈھانچے اور جرم لائن مخصوص فیوسوم ڈھانچے کا خاکہ پیش کرنے کے لیے) کے خلاف ہسٹولوجیکل داغ کے ذریعے کی جاتی ہے۔ ٹوپی کے خلیوں سے ان کا جسمانی لگاؤ ان کی دیکھ بھال اور سرگرمی کے لیے ضروری ہے۔ ایک جی ایس سی غیر متناسب طور پر تقسیم ہو کر ایک بیٹی سسٹوبلاسٹ پیدا کرے گا، جو اس کے بعد نامکمل مائٹوسس کے 4 دور سے گزرتا ہے کیونکہ یہ بیضہ دانی کے نیچے (اوجینسیس کے عمل کے ذریعے) بالآخر ایک بالغ انڈے کے چیمبر کے طور پر ابھرتا ہے۔ جی ایس سی میں پایا جانے والا فیوسوم سسٹ کی تشکیل میں کام کرتا ہے اور جی ایس سی کی غیر متناسب خلیوں کی تقسیم کو منظم کر سکتا ہے۔ ڈروسفیلا میلانوگاسٹر میں استعمال کے لیے دستیاب وافر مقدار میں جینیاتی آلات اور ہسٹولوجیکل داغوں کے ذریعے جی ایس سی کا پتہ لگانے میں آسانی کی وجہ سے، محققین نے جی ایس سی کی دیکھ بھال اور سرگرمی کو کنٹرول کرنے والے کئی سالماتی راستوں کو بے نقاب کیا ہے۔ جی ایس سی کی دیکھ بھال اور سرگرمی کے مالیکیولر میکانزم مقامی سگنلز بون مورفوجنیٹک پروٹین (بی ایم پی) لگینڈس ڈیکاپینٹاپلیجک (ڈی پی پی) اور گلاس-باٹم-بوٹ (جی بی بی) لگینڈ کو براہ راست جی ایس سی کو سگنل کیا جاتا ہے، اور یہ جی ایس سی کی دیکھ بھال اور خود تجدید کے لیے ضروری ہیں۔ جی ایس سیز میں بیگ آف ماربلز (بام) کے اظہار کو براہ راست دبانے کے لیے طاق افعال میں بی ایم پی سگنلنگ، جو سسٹوبلاسٹ خلیوں کی نشوونما میں اپ ریگولیٹڈ ہے۔ طاق میں ڈی پی پی کی فنکشن کے نقصان کے نتیجے میں جی ایس سی میں بام کا ڈی ریپریشن ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں جی ایس سی میں تیزی سے فرق ہوتا ہے۔ بی ایم پی سگنلنگ کے ساتھ، کیپ سیل دیگر مالیکیولز کو بھی جی ایس سیز: وائی بی اور پیوی کو سگنل دیتے ہیں۔ یہ دونوں مالیکیول پھیلاؤ کے لیے جی ایس سیز کے لیے غیر خود مختار طور پر درکار ہوتے ہیں-پھیلاؤ کے لیے جی ایس سیز میں پیوی بھی خود مختار طور پر درکار ہوتا ہے۔ جرمیریم میں، بی ایم پی سگنلنگ کا ایک مختصر فاصلے کا اثر ہوتا ہے، اس لیے جی ایس سی کا کیپ سیلز سے جسمانی لگاؤ دیکھ بھال اور سرگرمی کے لیے اہم ہے۔ ٹوپی کے خلیوں سے جی ایس سی کا جسمانی لگاؤ جی ایس سی جسمانی طور پر ٹوپی کے خلیوں سے ڈروسفیلا ای-کیڈرین (ڈی ای-کیڈرین) کے پیروکاروں کے جنکشن کے ذریعے منسلک ہوتے ہیں اور اگر یہ جسمانی لگاؤ ختم ہو جاتا ہے تو جی ایس سی مختلف ہو جائیں گے اور اسٹیم سیل کے طور پر اپنی شناخت کھو دیں گے۔ جین انکوڈنگ ڈی ای-کیڈرین، شاٹگن (ایس ایچ جی)، اور ایک جین انکوڈنگ بیٹا-کیٹینن آرتھولوگ، آرماڈیلو، اس جسمانی لگاؤ کو کنٹرول کرتے ہیں۔ ایک جی ٹی پیز مالیکیول، ریب 11، ڈی ای-کیڈرینز کی سیل اسمگلنگ میں ملوث ہے۔ جی ایس سیز میں ریب 11 کو ناک آؤٹ کرنے کے نتیجے میں کیپ سیلز سے جی ایس سیز کی علیحدگی اور جی ایس سیز کی قبل از وقت تفریق ہوتی ہے۔ مزید برآں، صفر آبادی میں اضافہ (زیڈ پی جی)، جرم لائن مخصوص گیپ جنکشن کو انکوڈنگ جرم سیل تفریق کے لیے ضروری ہے۔ جی ایس سی کو ریگولیٹ کرنے والے سسٹمیک سگنلز غذا اور انسولین جیسے سگنلنگ دونوں ڈروسفیلا میلانوگاسٹر میں جی ایس سی کے پھیلاؤ کو براہ راست کنٹرول کرتے ہیں۔ غذا کے ذریعے ڈروسفیلا انسولین نما پیپٹائڈ (ڈی آئی ایل پی) کی بڑھتی ہوئی سطح کے نتیجے میں جی ایس سی کے پھیلاؤ میں اضافہ ہوتا ہے۔ عمر رسیدہ جی ایس سیز میں ڈی آئی ایل پیز کے اپ ریگولیشن اور ان کے طاق کے نتیجے میں دیکھ بھال اور پھیلاؤ میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ بھی دکھایا گیا ہے کہ ڈی آئی ایل پی کیپ سیل کی مقدار کو منظم کرتے ہیں اور کیپ سیل سے جی ایس سی کے جسمانی منسلک کو منظم کرتے ہیں۔ تجدید میکانزم سٹیم سیل کی تجدید کے لیے دو ممکنہ میکانزم ہیں، سمیٹریکل جی ایس سی ڈویژن یا سسٹو بلاسٹس کی تفریق۔ عام طور پر، جی ایس سی ایک بیٹی سسٹوبلاسٹ پیدا کرنے کے لیے غیر متناسب طور پر تقسیم ہوں گے، لیکن یہ تجویز کیا گیا ہے کہ متناسب تقسیم کے نتیجے میں دو بیٹی خلیات باقی رہ سکتے ہیں۔ اگر جی ایس سی کو خالی طاق بنانے کے لیے ختم کیا جاتا ہے اور ٹوپی کے خلیات اب بھی موجود ہیں اور دیکھ بھال کے اشارے بھیج رہے ہیں، تو مختلف سسٹو بلاسٹ کو طاق میں بھرتی کیا جا سکتا ہے اور فعال جی ایس سی میں فرق کیا جا سکتا ہے۔ جیسے جیسے ڈروسفیلا خواتین کی عمر بڑھتی ہے، اسٹیم سیل طاق عمر کے لحاظ سے جی ایس سی کی موجودگی اور سرگرمی کے نقصان سے گزرتا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ نقصانات جزوی طور پر طاق سے اہم سگنلنگ عوامل کے انحطاط کی وجہ سے ہوتے ہیں جو جی ایس سی اور ان کی سرگرمی کو برقرار رکھتے ہیں۔ جی ایس سی سرگرمی میں بتدریج کمی بڑھاپے میں ڈروسفیلا میلانوگاسٹر کی زرخیزی میں مشاہدہ شدہ کمی میں معاون ہے۔ جی ایس سی سرگرمی میں اس کمی کو جزوی طور پر جی ایس سی طاق میں سگنلنگ راستے کی سرگرمی میں کمی سے منسوب کیا جا سکتا ہے۔ یہ پایا گیا ہے کہ بڑھاپے کے ذریعے ڈی پی پی اور جی بی بی سگنلنگ میں کمی واقع ہوتی ہے۔ طاق سگنلنگ راستے کی سرگرمی میں کمی کے علاوہ، جی ایس سی سیل کو خود مختار طریقے سے بڑھا دیتے ہیں۔ طاق سے آنے والے اشاروں کے زوال کا مطالعہ کرنے کے علاوہ، جی ایس سی کی عمر اندرونی طور پر ہوتی ہے۔ جی ایس سی کے کیپ خلیوں سے چپکنے میں عمر کے لحاظ سے کمی ہوتی ہے اور ری ایکٹیو آکسیجن پرجاتیوں (آر او ایس) کا جمع ہونا ہوتا ہے جس کے نتیجے میں سیلولر نقصان ہوتا ہے جو جی ایس سی کی عمر بڑھنے میں معاون ہوتا ہے۔ عمر بڑھنے کے دوران کیپ خلیوں کی تعداد میں کمی اور کیپ خلیوں سے جی ایس سی کے جسمانی لگاؤ میں مشاہدہ کیا گیا ہے۔ ایس ایچ جی کا اظہار نوجوان کے مقابلے میں پرانے جی ایس سی طاق میں نمایاں طور پر نچلی سطح پر کیا جاتا ہے۔ ڈروسفیلا ٹیسٹس میں جی ایس سی طاق ڈروسفیلا میلانوگاسٹر کے مردوں میں سے ہر ایک کے دو ٹیسٹس ہوتے ہیں-لمبے، نلکے والے، کنڈلی دار ڈھانچے-اور ہر ایک کے سب سے اگلے سرے پر جی ایس سی طاق ہوتا ہے۔ ٹیسٹس جی ایس سی طاق غیر مائٹوٹک ہب خلیوں کی آبادی کے ارد گرد بنایا گیا ہے۔ طاق خلیے)، جن پر سٹیم خلیوں کی دو آبادیاں قائم رہتی ہیں: جی ایس سی اور سومیٹک سٹیم سیل (ایس ایس سی، یعنی۔ سومیٹک سسٹ اسٹیم سیل/سسٹ اسٹیم سیل)۔ ہر جی ایس سی ایس ایس سی کے ایک جوڑے سے منسلک ہوتا ہے، حالانکہ ہر اسٹیم سیل کی قسم اب بھی مرکز خلیوں کے ساتھ رابطے میں ہے۔ اس طرح، سٹیم سیل طاق ان تین خلیوں کی اقسام پر مشتمل ہوتا ہے، کیونکہ نہ صرف ہب سیل جی ایس سی اور ایس ایس سی کے رویے کو منظم کرتے ہیں، بلکہ سٹیم سیل ایک دوسرے کی سرگرمی کو بھی منظم کرتے ہیں۔ ڈروسفیلا ٹیسٹس جی ایس سی طاق سیلولر عمل اور سگنلنگ کے راستوں کی ایک وسیع رینج کی جانچ کے لیے ایک قیمتی ماڈل سسٹم ثابت ہوا ہے۔ خصیوں کے جی ایس سی طاق سے باہر سپرمیٹوجینیسیس کا عمل اس وقت شروع ہوتا ہے جب جی ایس سی غیر متناسب طور پر تقسیم ہوتے ہیں، جس سے ایک جی ایس سی پیدا ہوتا ہے جو مرکز کے رابطے کو برقرار رکھتا ہے، اور ایک گونیل بلاسٹ جو طاق سے باہر نکلتا ہے۔ ایس ایس سی اپنے جی ایس سی پارٹنر، اور ان کی غیر مائٹوٹک نسل، سومیٹک سسٹ سیلز (ایس سی سی، اے کے اے) کے ساتھ تقسیم ہوتے ہیں۔ سسٹ خلیات) گونیل بلاسٹ کو گھیر لیں گے۔ اس کے بعد گونیل بلاسٹ ایک سولہ سیل سپرمیٹوگونیل سسٹ پیدا کرنے کے لیے نامکمل سائٹوکینیسس کے ساتھ مطابقت پذیر، ٹرانزٹ بڑھانے والی تقسیم کے چار دور سے گزرتا ہے۔ یہ سپرمیٹوگونیل سسٹ پھر مختلف ہوتا ہے اور ایک سپرمیٹوسیٹ میں بڑھتا ہے، جو بالآخر مییوسس سے گزرے گا اور سپرم تیار کرے گا۔ خصیہ جی ایس سی طاق میں سالماتی سگنلنگ خصیہ جی ایس سی طاق میں سٹیم سیل کے رویے کو منظم کرنے والے دو اہم سالماتی سگنلنگ راستے جیک-اسٹیٹ اور بی ایم پی سگنلنگ راستے ہیں۔ جیک-اسٹیٹ سگنلنگ ہب سیلز میں شروع ہوتی ہے، جہاں لگینڈ اپ ڈیٹ جی ایس سیز اور ایس ایس سیز کو خفیہ کیا جاتا ہے۔ اس سے ڈروسفیلا اسٹیٹ، اسٹیٹ 92 ای، ایک ٹرانسکرپشن عنصر جو مرکز کے خلیوں سے جی ایس سی کے چپکنے کو متاثر کرتا ہے، اور زیڈ ایف ایچ-1 کے ذریعے ایس ایس سی خود تجدید کی طرف جاتا ہے۔ جیک-اسٹیٹ سگنلنگ لگینڈ ڈی پی پی اور جی بی بی کے ذریعے بی ایم پی سگنلنگ کی سرگرمی کو بھی متاثر کرتی ہے۔ یہ لگینڈس ایس ایس سیز اور ہب سیلز سے جی ایس سیز میں خفیہ ہوتے ہیں، بی ایم پی سگنلنگ کو چالو کرتے ہیں، اور بام کے اظہار کو دباتے ہیں، جو ایک تفریق عنصر ہے۔ طاق سے باہر، نوآبادیاتی بلاسٹ اب بی ایم پی لگینڈ حاصل نہیں کرتے، اور اپنے تفریق پروگرام کو شروع کرنے کے لیے آزاد ہیں۔ سگنلنگ کے دیگر اہم راستوں میں ایم اے پی کے اور ہیج ہاگ شامل ہیں، جو بالترتیب جرم لائن انکلوزر اور سومیٹک سیل سیلف ری نیوال کو منظم کرتے ہیں۔ ماؤس ٹیسٹس میں جی ایس سی طاق مردوں میں میورین جی ایس سی طاق، جسے سپرمیٹوگونیل اسٹیم سیل (ایس ایس سی) طاق بھی کہا جاتا ہے، ٹیسٹس میں سیمی فیرس نلیوں کے بنیادی علاقے میں واقع ہے۔ سیمی فیرس اپیتھیلیم سیرٹولی خلیوں پر مشتمل ہوتا ہے جو نلیوں کی تہہ خانے کی جھلی کے ساتھ رابطے میں ہوتے ہیں، جو سیرٹولی خلیوں کو نیچے کے انٹرسٹیشیل ٹشو سے الگ کرتے ہیں۔ یہ انٹرسٹیشیل ٹشو لیڈگ خلیات، میکروفیجز، میسینکائمل خلیات، کیپلری نیٹ ورک اور اعصاب پر مشتمل ہوتا ہے۔ نشوونما کے دوران، ابتدائی جراثیم کے خلیات سیمی فیرس نلیوں میں منتقل ہوتے ہیں اور نیچے کی طرف تہہ خانے کی جھلی کی طرف جاتے ہیں جبکہ سرٹولی خلیوں سے منسلک رہتے ہیں جہاں وہ بعد میں ایس ایس سی میں فرق کریں گے، جسے اسنگل سپرمیٹوگونیا بھی کہا جاتا ہے۔ یہ ایس ایس سی یا تو خود تجدید کر سکتے ہیں یا ایسنگل کے اپیرڈ سپرمیٹوگونیا میں پھیلنے پر سپرمیٹوزوا میں فرق کرنے کا عہد کر سکتے ہیں۔ اپیرڈ سپرمیٹوگونیا کے 2 خلیے انٹر سیلولر پلوں سے جڑے رہتے ہیں اور بعد میں ایلائنڈ سپرمیٹوگونیا میں تقسیم ہو جاتے ہیں، جو 4-16 منسلک خلیوں سے بنا ہوتا ہے۔ الائنڈ سپرمیٹوگونیا پھر مییوسس I سے گزر کر سپرمیٹوسائٹس اور مییوسس II بناتا ہے جس سے سپرمیٹائڈز بنتے ہیں جو سپرمیٹوزوا میں پختہ ہو جائیں گے۔ یہ تفریق سیرٹولی خلیوں کے طول البلد محور کے ساتھ، تہہ خانے کی جھلی سے لے کر سیمی فیرس نلیوں کے اپیکل لومین تک ہوتی ہے۔ تاہم، سیرٹولی خلیات تنگ جنکشن بناتے ہیں جو بیسمنٹ جھلی کے ساتھ رابطے میں ایس ایس سی اور سپرمیٹوگونیا کو سپرمیٹوسائٹس اور سپرمیٹائڈز سے الگ کرتے ہیں تاکہ ایک بیسال اور ایک ایڈلومینل ڈبہ بنایا جا سکے، جس کے ذریعے مختلف سپرمیٹوسائٹس کو تنگ جنکشن سے گزرنا پڑتا ہے۔ یہ تنگ جنکشن خون کے خصیوں کی رکاوٹ (بی ٹی بی) بناتے ہیں اور تجویز کیے گئے ہیں کہ وہ ایڈلومینل ڈبے میں مختلف خلیوں کو خفیہ عوامل سے انٹرسٹیشیل ٹشو اور بیسال ڈبے کے پڑوسی ویسکولچر کے ذریعے الگ کرنے میں کردار ادا کرتے ہیں۔ ایس ایس سی کی دیکھ بھال اور سرگرمی کے مالیکیولر میکانزم جسمانی اشارے سیمی فیرس نلکے کی تہہ خانے کی جھلی ایکسٹر سیلولر میٹرکس کی ایک ترمیم شدہ شکل ہے جو فائبرونیکٹن، کولیجنز اور لیمینن پر مشتمل ہوتی ہے۔ β1-انٹیگرن کا اظہار ایس ایس سی کی سطح پر کیا جاتا ہے اور یہ تہہ خانے کی جھلی کے لیمینن جزو سے ان کے چپکنے میں شامل ہوتا ہے حالانکہ دیگر چپکنے والے مالیکیول بھی ممکنہ طور پر تہہ خانے کی جھلی سے ایس ایس سی کے منسلک ہونے میں ملوث ہوتے ہیں۔ چوہوں میں ایس ایس سی پر ای کیڈرین کا اظہار، ڈروسفیلا کے برعکس، قابل تقسیم دکھایا گیا ہے کیونکہ ای-کیڈرین کی کمی والے کلچرڈ ایس ایس سی کی پیوند کاری میزبان سیمی فیرس نلیوں کو آباد کرنے اور سپرمیٹوجینیسیس سے گزرنے کے قابل ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ خون کے خصیوں کی رکاوٹ آرکیٹیکچرل سپورٹ فراہم کرتی ہے اور یہ تنگ جنکشن اجزاء جیسے آکلوڈینز، کلاؤڈنز اور زونولا آکلوڈینز (ZOs) پر مشتمل ہوتی ہے جو سپرمیٹوجینیسیس کے دوران متحرک اظہار ظاہر کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کلاؤڈن 11 کو ان تنگ جنکشنوں کا ایک ضروری جزو دکھایا گیا ہے کیونکہ اس جین کی کمی والے چوہوں میں خون کے خصیوں میں عیب دار رکاوٹ ہوتی ہے اور وہ بالغ سپرمیٹوزوا پیدا نہیں کرتے ہیں۔ ایس ایس سی تجدید جی ڈی این ایف (گلیل سیل سے ماخوذ نیوروٹروفک عنصر) کو ریگولیٹ کرنے والے مالیکیولر سگنلز ایس ایس سی کی خود تجدید کو متحرک کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں اور گونڈوٹروپن ایف ایس ایچ کے زیر اثر سیرٹولی خلیوں کے ذریعے خفیہ ہوتے ہیں۔ جی ڈی این ایف نشوونما کے عوامل کے ٹی جی ایف بی اے سپر فیملی کا ایک متعلقہ رکن ہے اور جب چوہوں میں زیادہ اظہار ہوتا ہے تو غیر متفرق سپرمیٹوگونیا میں اضافہ دیکھا گیا جس کی وجہ سے جراثیمی ٹیومر بنتے ہیں۔ تجدید عنصر کے طور پر اس کے کردار کی تصدیق میں، جی ڈی این ایف شو کے لیے ہیٹروزائگس ناک آؤٹ نر چوہوں نے سپرمیٹوجینیسیس میں کمی کی جو بالآخر بانجھ پن کا باعث بنتی ہے۔ اس کے علاوہ جی ڈی این ایف کی تکمیل کو کلچر میں ماؤس ایس ایس سی کی توسیع کو بڑھانے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ تاہم، جی ڈی این ایف رسیپٹر سی-آر ای ٹی اور شریک رسیپٹر جی ایف آر اے 1 کا اظہار نہ صرف ایس ایس سی پر کیا جاتا ہے بلکہ اپیرڈ اور ایلائنڈ پر بھی کیا جاتا ہے، اس لیے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ جی ڈی این ایف اسنگل ایس ایس سی کی آبادی کے لیے مخصوص ہونے کے بجائے عام طور پر اسنگل سے ایلائنڈ کے لیے ایک تجدید عنصر ہے۔ ایف جی ایف 2 (فبرو بلاسٹ گروتھ فیکٹر-2)، جو سیرٹولی خلیوں کے ذریعے خارج ہوتا ہے، کو بھی جی ڈی این ایف کی طرح ایس ایس سی اور غیر متفرق سپرمیٹوگونیا کی تجدید پر اثر انداز ہونے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ اگرچہ سیرٹولی خلیات تجدید میں ایک اہم کردار ادا کرتے دکھائی دیتے ہیں، لیکن یہ ٹیسٹوسٹیرون کے لیے رسیپٹرز کا اظہار کرتا ہے جو لیڈگ خلیوں کے ذریعے خفیہ ہوتا ہے جبکہ جراثیمی خلیات میں یہ رسیپٹر نہیں ہوتا ہے-اس طرح تجدید میں ثالثی میں لیڈگ خلیوں کے اوپر کی طرف ایک اہم کردار کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ لیڈگ خلیات سی ایس ایف 1 (کالونی محرک عنصر-1) بھی پیدا کرتے ہیں جس کے لیے ایس ایس سیز مضبوطی سے رسیپٹر سی ایس ایف 1 آر کا اظہار کرتے ہیں۔ جب سی ایس ایف 1 کو کلچر میں جی ڈی این ایف اور ایف جی ایف 2 کے ساتھ شامل کیا گیا تو پھیلاؤ میں مزید اضافہ نہیں دیکھا گیا، تاہم، جراثیم کے خلیات جتنی دیر تک سی ایس ایف-1 کے ساتھ کلچر میں رہے، ایس ایس سی کی کثافت اتنی ہی زیادہ دیکھی گئی جب ان جراثیم کے خلیوں کو میزبان سیمی فیرس نلیوں میں ٹرانسپلانٹ کیا گیا۔ اس سے ظاہر ہوا کہ سی ایس ایف 1 ایک مخصوص تجدید عنصر ہے جو ایس ایس سی کو ایس ایس سی اور سپرمیٹوگونیا کے پھیلاؤ کو متاثر کرنے کے بجائے تفریق پر تجدید کی طرف جھکا دیتا ہے۔ جی ڈی این ایف، ایف جی ایف 2 اور سی ایس ایف 1 کو بھی دوسرے ممالیہ بافتوں میں اسٹیم خلیوں کی خود تجدید پر اثر انداز ہونے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ پی ایل زی ایف (پرومییلوسیٹک لیوکیمیا زنک فنگر) کو ایس ایس سی کی خود تجدید کو منظم کرنے میں بھی شامل کیا گیا ہے اور اس کا اظہار اسنگل، اپیرڈ اور ایلائنڈ سپرمیٹوگونیا نے کیا ہے۔ پی ایل زی ایف ان ابتدائی سپرمیٹوگونیا میں ایک رسیپٹر، سی-کٹ کی نقل کو براہ راست روکتا ہے۔ تاہم، دیر سے سپرمیٹوگونیا میں اس کی عدم موجودگی سی-کٹ کے اظہار کی اجازت دیتی ہے، جو بعد میں اس کے لگینڈ ایس سی ایف (سٹیم سیل فیکٹر) کے ذریعہ فعال ہوتا ہے جو سیرٹولی خلیوں کے ذریعہ خفیہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں مزید تفریق ہوتی ہے۔ نیز، بی ایم پی 4 اور ایکٹیون-اے کے اضافے سے کلچر میں ایس ایس سی کی خود تجدید کو کم کرنے اور سٹیم سیل کی تفریق میں اضافہ ہوا ہے، بی ایم پی 4 کے ساتھ سی کٹ کے اظہار میں اضافہ ہوا ہے۔ ایس ایس سی طاق طویل مدتی سپرمیٹوجینیسیس کی عمر کا انحصار ایس ایس سی کی دیکھ بھال پر ہوتا ہے، تاہم، یہ دیکھ بھال عمر کے ساتھ کم ہوتی جاتی ہے اور بانجھ پن کا باعث بنتی ہے۔ 12 اور 14 ماہ کی عمر کے چوہوں سے پتہ چلتا ہے کہ خصیوں کا وزن کم ہوا، سپرمیٹوجینیسیس اور ایس ایس سی کا مواد کم ہوا۔ اگرچہ سٹیم سیلز کو ان وٹرو میں لامحدود طور پر نقل کرنے کی صلاحیت کے حامل سمجھا جاتا ہے، لیکن طاق کے ذریعہ فراہم کردہ عوامل ویو میں اہم ہیں۔ درحقیقت، مختلف عمر کے نر چوہوں سے 3 ماہ کی عمر کے چھوٹے چوہوں میں ایس ایس سی کی سیریل ٹرانسپلانٹیشن، جس کی اینڈوجینس سپرمیٹوجینیسیس کو ختم کر دیا گیا تھا، اسٹیم سیل کے مواد کا اندازہ لگانے کے لیے استعمال کیا گیا تھا کیونکہ ہر اسٹیم سیل سپرمیٹوجینیسیس کی کالونی پیدا کرے گا۔ اس تجربے کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ٹرانسپلانٹڈ ایس ایس سی کو ان کی عمر کے لیے ان کی نقل کی عمر سے کہیں زیادہ طویل عرصے تک برقرار رکھا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، ایک تحقیق سے یہ بھی پتہ چلا ہے کہ نوجوان زرخیز چوہوں کے ایس ایس سی کو برقرار نہیں رکھا جا سکتا اور نہ ہی بوڑھے، بانجھ چوہوں کے خصیوں میں ٹرانسپلانٹ کیے جانے پر اس کی سپرمیٹوجینیسیس سے گزرنا پڑتا ہے۔ ایک ساتھ مل کر، یہ نتائج ایس ایس سی میں اندرونی عوامل کے نقصان کے بجائے عمر بڑھنے کے ساتھ ہی ایس ایس سی طاق کے بگاڑ کی طرف اشارہ کرتے ہیں۔ ورٹیبریٹ بالغ اسٹیم سیل طاق ہیماٹوپوئیٹک اسٹیم سیل طاق ہڈیوں کے گودے میں موجود ورٹیبریٹ ہیماٹوپوئیٹک اسٹیم سیل طاق خلیات سب اینڈوسٹیل آسٹیوبلاسٹس، سینوسائڈل اینڈوتھیلیل خلیات اور بون میرو اسٹرومل (جسے بعض اوقات ریٹکولر بھی کہا جاتا ہے) خلیات کے ذریعہ تشکیل پاتا ہے جس میں فائبربلاسٹائڈ، مونوسیٹک اور ایڈیپوسیٹک خلیات (جو میرو ایڈیپوز ٹشو پر مشتمل ہوتے ہیں) کا مرکب شامل ہوتا ہے۔ بال پھوڑے اسٹیم سیل طاق بال پھوڑے اسٹیم سیل طاق زیادہ قریب سے مطالعہ شدہ طاقوں میں سے ایک ہے جس کی وجہ اس کی نسبتا رسائی اور میلانوما جیسی اہم بیماریوں میں کردار ہے۔ بالوں کے پھوڑے کی مٹھی میں اریکٹر پیلی پٹھوں کے سنگم پر بلج ایریا کو جلد کے اسٹیم خلیوں کی میزبانی کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے جو جلد کی تمام ایپیٹیلیل تہوں میں حصہ ڈال سکتے ہیں۔ ان خلیوں کو طاق خلیوں کے ساتھ مل کر سگنلنگ کے ذریعے برقرار رکھا جاتا ہے-سگنلز میں پیراکرین شامل ہے (مثال کے طور پر۔ سونک ہیج ہاگ)، آٹوکرائن اور جوکسٹاکرین سگنل۔ بالوں کے پھوڑے کا بلج علاقہ خلیوں کے تناؤ کو برقرار رکھنے کے لیے ان اشاروں پر انحصار کرتا ہے۔ قسمت کی نقشہ سازی یا سیل لائنج ٹریسنگ سے پتہ چلتا ہے کہ کیریٹن 15 مثبت اسٹیم سیلز کی نسل تمام اپیتھیلیل نسلوں میں حصہ لیتی ہے۔ پھوڑے سائیکلک ری جنریشن سے گزرتے ہیں جس میں یہ سٹیم سیل مختلف علاقوں میں منتقل ہوتے ہیں اور مناسب ایپیٹیلیل سیل کی قسم میں فرق کرتے ہیں۔ میسینکائمل ڈرمل پیپلا یا بلج کے ذریعہ پیدا ہونے والے بالوں کے پھوڑے کے اسٹیم سیل طاق میں کچھ اہم اشاروں میں بی ایم پی، ٹی جی ایف-β اور فائبربلاسٹ گروتھ فیکٹر (ایف جی ایف) لگینڈ اور ڈبلیو این ٹی انفیکٹر شامل ہیں۔ جبکہ، ڈبلیو این ٹی سگنلنگ راستے اور β-کیٹینن سٹیم سیل کی دیکھ بھال کے لیے اہم ہیں، بالوں کے پودوں میں β-کیٹینن کا زیادہ اظہار بالوں کی نامناسب نشوونما کو جنم دیتا ہے۔ لہذا، یہ اشارے جیسے کہ آس پاس کے خلیوں کے ذریعہ تیار کردہ ڈبلیو این ٹی انفیکٹرز اسٹیم سیل طاق کو برقرار رکھنے اور سہولت فراہم کرنے کے لیے اہم ہیں۔ آنتوں کے اسٹیم سیل طاق کا مطالعہ کرنے کے لیے آنتوں کے اسٹیم سیل طاق کا استعمال کیا گیا ہے۔ آنتوں کے آرگنائڈ کلچر کو آرگنائڈ کی بقا اور نشوونما کا اندازہ لگا کر اسٹیم خلیوں پر ہیرا پھیری کے اثر کا بالواسطہ اندازہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ آنتوں کے آرگنائڈز کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی تحقیق سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ آنتوں کے سٹیم خلیوں کی بقا نیوران اور فائبربلاسٹ کی موجودگی اور آئی ایل-22 کی انتظامیہ کے ذریعے بہتر ہوتی ہے۔ کارڈیووسکولر اسٹیم سیل طاق کارڈیووسکولر اسٹیم سیل طاق دائیں وینٹریکلر فری وال، ایٹریا اور دل کے آؤٹ فلو ٹریکس کے اندر پائے جا سکتے ہیں۔ وہ آئی ایس ایل 1 +/ایف ایل کے 1 + کارڈیک پروجینیٹر خلیوں (سی پی سی) پر مشتمل ہوتے ہیں جو کول آئی وی اور لیمینن ایکسٹرا سیلولر میٹرکس (ای سی ایم) کے اندر مجرد کلسٹرز میں مقامی ہوتے ہیں۔ کول آئی اور فائبرونیکٹن زیادہ تر مایوکارڈیم کے اندر سی پی سی کلسٹرز کے باہر پائے جاتے ہیں۔ امیونوہسٹو کیمیکل سٹیننگ کا استعمال یہ ظاہر کرنے کے لیے کیا گیا ہے کہ سی پی سیز کو الگ کرنا، جو پروجینیٹر کلسٹرز سے دور اور طاق کے ارد گرد کول آئی اور فائبرونیکٹن ای سی ایم میں منتقل ہوتے ہیں، آئی ایس ایل 1 کو ڈاؤن ریگولیٹ کرتے ہیں جبکہ بالغ کارڈیک مارکر جیسے ٹروپونن سی کو اپ ریگولیٹ کرتے ہیں۔ قلبی نظام میں آئی ایس ایل 1 + خلیوں کے کردار پر ایک موجودہ تنازعہ ہے۔ اگرچہ بڑی اشاعتوں نے ان خلیوں کی شناخت سی پی سی کے طور پر کی ہے اور میورین اور انسانی دل میں بہت بڑی تعداد پائی ہے، حالیہ اشاعتوں میں میورین جنین کے دل میں بہت کم آئی ایس ایل 1 + خلیات پائے گئے ہیں اور ان کی لوکلائزیشن کو سینوٹریل نوڈ سے منسوب کیا گیا ہے، جسے ایک ایسا علاقہ کہا جاتا ہے جو دل کی رفتار سازی میں معاون ہے۔ ان خلیوں کا کردار اور ان کی طاق گہری تحقیق اور بحث کے تحت ہیں۔ نیورل سٹیم سیل طاق کو دو حصوں میں تقسیم کیا گیا ہے: سبپینڈائمل زون (ایس ای زیڈ) اور سبگرانولر زون (ایس جی زیڈ)۔ ایس ای زیڈ ایپینڈائمل سیل پرت کے نیچے ایک پتلا علاقہ ہے جس میں تین قسم کے نیورل اسٹیم سیل ہوتے ہیں: کبھی کبھار تقسیم ہونے والے نیورل اسٹیم سیل (این ایس سی)، تیزی سے تقسیم ہونے والے ٹرانزٹ ایمپلیفائنگ پریکسرز (ٹی اے پی) اور نیورو بلاسٹس (این بی)۔ آس پاس کے بافتوں کے مقابلے میں ایس ای زیڈ ایکسٹرا سیلولر میٹرکس (ای سی ایم) کی ساخت میں نمایاں فرق ہے۔ حال ہی میں، یہ بیان کیا گیا تھا کہ پروجینیٹر سیل، این ایس سی، ٹی اے پی اور این بی کو فریکٹون نامی ای سی ایم ڈھانچے سے منسلک کیا گیا تھا۔ یہ ڈھانچے لامینن، کولیجن اور ہیپیرن سلفیٹ پروٹیوگلیکنز سے بھرپور ہوتے ہیں۔ دیگر ای سی ایم مالیکیولز، جیسے ٹیناسکن-سی، ایم ایم پیز اور مختلف پروٹیوگلیکنز بھی نیورل اسٹیم سیل طاق میں شامل ہوتے ہیں۔ کینسر سٹیم سیل طاق کینسر ٹشو مورفولوجیکل طور پر ہیٹروجینس ہے، نہ صرف موجود خلیوں کی مختلف اقسام، اینڈوتھیلیل، فائبربلاسٹ اور مختلف مدافعتی خلیوں کی وجہ سے، بلکہ کینسر کے خلیات خود بھی یکساں آبادی نہیں ہیں۔ ٹیومر کے درجہ بندی ماڈل کے مطابق، کینسر اسٹیم سیل (سی ایس سی) کو مائیکرو انوائرمنٹ سے نکلنے والے بائیو کیمیکل اور جسمانی سیاق و سباق کے اشاروں کے ذریعے برقرار رکھا جاتا ہے، جسے کینسر اسٹیم سیل طاق کہا جاتا ہے۔ سی ایس سی طاق کام میں عام سٹیم سیل طاق (جنین اسٹیم سیل (ای ایس سی)، بالغ اسٹیم سیل اے ایس سی) سے بہت ملتا جلتا ہے (خود تجدید کو برقرار رکھنا، غیر متفرق حالت اور فرق کرنے کی صلاحیت) اور سگنلنگ کے راستوں میں (ایکٹیون/نوڈا، اکٹ/پی ٹی ای این، جے اے کے/ایس ٹی اے ٹی، پی آئی 3-کے، ٹی جی ایف-بی اے، ڈبلیو این ٹی اور بی ایم پی)۔ یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ سی ایس سی مائیکرو انوائرمنٹ کی غیر معمولی سگنلنگ سے پیدا ہوتے ہیں اور نہ صرف سی ایس سی کو بقا کے اشارے فراہم کرنے میں حصہ لیتے ہیں بلکہ ایپیٹیلیل-میسینکائمل ٹرانزیشن (ای ایم ٹی) کو شامل کرکے میٹاسٹاسس میں بھی حصہ لیتے ہیں۔ اسٹیم سیل طاق (ای ایس سی، اے ایس سی یا سی ایس سی) میں ہائپوکسیا ہائپوکسک حالت اسٹیم سیل کو غیر متفرق حالت میں برقرار رکھنے اور آکسیکرن کے ذریعے ڈی این اے کے نقصان کو کم کرنے کے لیے بھی ضروری ہے۔ ہائپوکسک حالت کو برقرار رکھنا ہائپوکسیا-انڈکوبل ٹرانسکرپشن فیکٹرز (ایچ آئی ایف) کے قابو میں ہے۔ ایچ آئی ایف وی ای جی ایف، جی ایل یو ٹی-1، اے ڈی اے ایم-1، اکتوبر 4 اور نوچ کے طور پر ہدف جینوں کے ضابطے کے ذریعے ٹیومر کی ترقی، خلیوں کی بقا اور میٹاسٹاسس میں حصہ ڈالتے ہیں۔ سی ایس سی طاق ہائپوکسیا میں ہائپوکسیا ایچ آئی ایف کے فروغ کے ذریعے کینسر اسٹیم سیل طاق اور ای ایم ٹی کے ضابطے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہ ایچ آئی ایف اہم سٹیمنیس جین جیسے اکتوبر 4، نینوگ، ایس او ایکس 2، کے ایل ایف 4، اور سی ایم وائی سی کو منظم کرکے کینسر اسٹیم سیل طاق کو برقرار رکھنے میں مدد کرتے ہیں۔ ایچ آئی ایف اہم ٹیومر دبانے والے جینوں جیسے پی 53 اور ان جینوں کو بھی منظم کرتے ہیں جو میٹاسٹیسس کو فروغ دیتے ہیں۔ اگرچہ ایچ آئی ایف آکسیڈیٹیو تناؤ کے اثرات کو کم کرکے خلیوں کی بقا میں اضافہ کرتے ہیں، لیکن یہ بھی دکھایا گیا ہے کہ وہ RAD51 اور H2AX جیسے عوامل کو کم کرتے ہیں جو جینومک استحکام کو برقرار رکھتے ہیں۔ ہائپوکسک حالت میں انٹرا سیلولر ری ایکٹیو آکسیجن پرجاتیوں (آر او ایس) میں اضافہ ہوتا ہے جو تناؤ کے ردعمل کے ذریعے سی ایس سی کی بقا کو بھی فروغ دیتا ہے۔ آر او ایس ایچ آئی ایف-1α کو مستحکم کرتا ہے جو میٹ پروٹو-اونکوجین کو فروغ دیتا ہے، جو میلانوما خلیوں میں میٹاسٹیسس یا موٹوجینک فرار کو چلاتا ہے۔ یہ تمام عوامل کینسر اسٹیم سیل فینوٹائپ میں حصہ ڈالتے ہیں یہی وجہ ہے کہ اسے اکثر ہائپوکسک اسٹیم سیل طاق کہا جاتا ہے۔ ہائپوکسک ماحول اکثر ٹیومر میں پائے جاتے ہیں جہاں خلیات تیزی سے تقسیم ہو رہے ہوتے ہیں کہ انجیوجینیسیس ہو سکتا ہے۔ کینسر کے ایک پہلو کے طور پر ہائپوکسیا کا مطالعہ کرنا ضروری ہے کیونکہ ہائپوکسک ماحول تابکاری تھراپی کے خلاف مزاحم ثابت ہوئے ہیں۔ تابکاری کو ایچ آئی ایف-1 کی مقدار میں اضافہ کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ہائپوکسیا کے ذریعے ای ایم ٹی انڈکشن اگرچہ ایچ آئی ایف-1α اور آر او ایس کے درمیان تعاملات میلانوما جیسے کینسروں میں میٹاسٹیسس کے لیے اہم ہیں۔ یہ پایا گیا ہے کہ میلانوما سے وابستہ بہت سے جین ہائپوکسیا جیسے ایم ایکس آئی 1، ایف این 1، اور این ایم ای 1 کے ذریعے منظم ہوتے ہیں۔ ایپیٹیلیل-میسینکائمل ٹرانزیشن ایک مورفوجینیٹک عمل ہے، جو عام طور پر ایمبریوجینیسیس میں ہوتا ہے جسے کینسر اسٹیم سیل اپنی بنیادی جگہ سے الگ کرکے اور دوسری جگہ ہجرت کرکے "ہائی جیک" کر لیتے ہیں۔ پھیلاؤ کے بعد ریورس ٹرانزیشن نام نہاد ایپیٹیلیل-میسینکائمل ٹرانزیشن (ای ایم ٹی) ہوتی ہے۔ یہ عمل سی ایس سی کے مائیکرو انوائرمنٹ کے ذریعے اسی سگنلنگ راستے کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے جیسا کہ ایمبریوجینیسیس میں نمو کے عوامل (ٹی جی ایف-β، پی ڈی جی ایف، ای جی ایف)، سائٹوکائن آئی ایل-8 اور ایکسٹرا سیلولر میٹرکس اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے ہوتا ہے۔ ان نمو کے عوامل کے انٹرا سیلولر سگنل ٹرانسڈیوسرز جیسے β-کیٹینن کے ذریعے تعاملات کو میٹاسٹیٹک صلاحیت کو فروغ دینے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ای ایم ٹی کی ایک خصوصیت ایپیٹیلیل مارکرز (ای-کیڈرین، سائٹوکیریٹنز، کلاؤڈن، آکولڈنگ، ڈیسموگلین، ڈیسموکولین) کا نقصان اور میسینکائمل مارکرز (این-کیڈرین، ویمینٹن، فائبرونیکٹن) کا فائدہ ہے۔ عام سٹیم خلیوں کی ہومنگ-موبلائزیشن اور کینسر سٹیم خلیوں کے میٹاسٹیسس-حملے میں بھی کچھ حد تک مماثلت ہے۔ میٹرکس میٹالو پروٹینسز (ایم ایم پی) کا ایک اہم کردار ہے، جو بنیادی ایکسٹرا سیلولر میٹرکس کو خراب کرنے والے انزائم ہیں، اس طرح مثال کے طور پر میٹرکس میٹالوپروٹینیز-2 اور-9 کو براہ راست رابطے یا پیراکرائن ریگولیشن کے ذریعے بڑی آنت کے کینسر کے میٹاسٹیسس کے دوران اسٹرومل خلیوں کے ذریعے اظہار اور سراو کے لیے آمادہ کیا جاتا ہے۔ اگلا مشترکہ مالیکیول اسٹرومل سیل سے ماخوذ عنصر-1 (ایس ڈی ایف-1) ہے۔ سوزش ای ایم ٹی اور کینسر کی ترقی دائمی سوزش سے بھی شروع ہو سکتی ہے۔ اہم کرداروں میں مالیکیول (آئی ایل-6، آئی ایل-8، ٹی این ایف-α، این ایف کے بی، ٹی جی ایف-β، ایچ آئی ایف-1α) ہوتے ہیں جو ای ایم ٹی اور سوزش کے درمیان اوور لیپنگ ڈاؤن اسٹریم سگنلنگ کے ضابطے کے ذریعے دونوں عمل کو منظم کر سکتے ہیں۔ سی ایس سی کے ضابطے میں شامل بہاو کے راستے ڈبلیو این ٹی، ایس ایچ ایچ، نوچ، ٹی جی ایف-β، آر ٹی کے-ای جی ایف، ایف جی ایف، آئی جی ایف، ایچ جی ایف ہیں۔ این ایف کے بی ای ایم ٹی، ہجرت اور سلگ، اسنیل اور ٹوسٹ کے ذریعے سی ایس سی پر حملے کو منظم کرتا ہے۔ این ایف کے بی کے فعال ہونے سے نہ صرف آئی ایل-6، ٹی این ایف-α اور ایس ڈی ایف-1 کی پیداوار میں اضافہ ہوتا ہے بلکہ ترقی کے عوامل کی فراہمی میں بھی اضافہ ہوتا ہے۔ سائٹوکائن کی پیداوار کا ذریعہ لیمفوسائٹس (ٹی این ایف-α)، میسینکائمل اسٹیم سیلز (ایس ڈی ایف-1، آئی ایل-6، آئی ایل 8) ہیں۔ انٹرلیوکن 6 ایس ٹی اے ٹی 3 کی سرگرمی میں ثالثی کرتا ہے۔ جگر، ہڈی، گریوا اور دماغی کینسر سے الگ تھلگ سی ایس سی میں ایس ٹی اے ٹی 3 کی اعلی سطح بیان کی گئی تھی۔ STAT3 کی روک تھام کے نتیجے میں ان کی تشکیل میں ڈرامائی کمی واقع ہوتی ہے۔ عام طور پر آئی ایل-6 مقامی سٹیم خلیوں کو بقا کا فائدہ پہنچاتا ہے اور اس طرح ٹیومرجینسیس کو آسان بناتا ہے۔ میسینکائمل اسٹیم سیلز (ایم ایس سیز) سے خارج ہونے والے ایس ڈی ایف-1α کا بون میرو طاق میں ہیماٹوپوئیٹک اسٹیم سیل (ایچ ایس سی) کی ہومنگ اور دیکھ بھال کے ساتھ ساتھ سی ایس سی کی ہومنگ اور پھیلاؤ میں بھی اہم کردار ہے۔ انجیوجینیسیس ہائپوکسیا انجیوجینیسیس کے لیے ایک اہم محرک ہے، جس میں ایچ آئی ایف-1α بنیادی ثالث ہے۔ ہائپوکسک حالات سے پیدا ہونے والی انجیوجینیسیس کو "انجیوجینک سوئچ" کہا جاتا ہے۔ ایچ آئی ایف-1 کئی انجیوجینک عوامل کے اظہار کو فروغ دیتا ہے: ویسکولر اینڈوتھیلل گروتھ فیکٹر (وی ای جی ایف)، بنیادی فائبربلاسٹ گروتھ فیکٹر (بی ایف جی ایف)، پلاسینٹا نما گروتھ فیکٹر (پی ایل جی ایف)، پلیٹلیٹ سے ماخوذ گروتھ فیکٹر (پی ڈی جی ایف) اور ایپیڈرمل گروتھ فیکٹر۔ لیکن اس بات کے شواہد موجود ہیں کہ کینسر کے خلیوں کے ذریعہ انجیوجینک ایجین کا اظہار بھی ایچ آئی ایف-1 سے آزاد ہو سکتا ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ راس پروٹین کا ایک اہم کردار ہے، اور کیلشیم کی انٹرا سیلولر سطح ہائپوکسیا کے جواب میں انجیوجینک جین کے اظہار کو منظم کرتی ہے۔ انجیوجینک سوئچ انجیوجینسیس سپریسر پروٹین، جیسے تھرومبوسپونڈن، انجیوسٹیٹن، اینڈوسٹیٹن اور ٹمسٹیٹن کو کم کرتا ہے۔ ٹیومر کی بنیادی نشوونما کے لیے انجیوجینیسیس ضروری ہے۔ چوٹ کے دوران، معاون خلیے مرمت کے لیے ایک پروگرام کو چالو کرنے کے قابل ہوتے ہیں، نقصان کے علاقے میں نشوونما کے پہلوؤں کو دوبارہ مرتب کرتے ہیں۔ یہ علاقے سٹیم سیل کی تجدید، نقل مکانی اور تفریق کے لیے اجازت بن جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر سی این ایس میں، انجری ایسٹروسائٹس میں ایک ترقیاتی پروگرام کو چالو کرنے کے قابل ہوتی ہے جو انہیں ایسے مالیکیولز کا اظہار کرنے کی اجازت دیتی ہے جو اسٹیم سیلز جیسے کیموکائنز کو سپورٹ کرتے ہیں۔ ایس ڈی ایف-1 اور مورفوجین جیسے سونک ہیج ہاگ۔ اسٹیم سیل طاق کے لیے ایکسٹرا سیلولر میٹرکس کی نقل کرنے کی حکمت عملی یہ واضح ہے کہ ای سی ایم کی بائیو فزیو کیمیائی خصوصیات جیسے ساخت، شکل، ٹپوگرافی، سختی، اور مکینیکل طاقت اسٹیم سیل کے رویے کو کنٹرول کر سکتی ہیں۔ جب اسٹیم سیل وٹرو میں اگائے جاتے ہیں تو یہ ای سی ایم عوامل بھی اتنے ہی اہم ہوتے ہیں۔ طاق سیل-سٹیم سیل تعامل اور ای سی ایم-سٹیم سیل تعامل کے درمیان انتخاب کو دیکھتے ہوئے، ای سی ایم کی نقل کرنے کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ اسے اسکیفولڈ فیبریکیشن تکنیک، پروسیسنگ پیرامیٹرز یا پوسٹ فیبریکیشن ترمیم کے ذریعے درست طریقے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ نقل کرنے کے لیے، ای سی ایم کی قدرتی خصوصیات اور اسٹیم سیل قسمت کے عمل میں ان کے کردار کو سمجھنا ضروری ہے۔ مختلف قسم کے سہاروں پر مشتمل مختلف مطالعات کیے گئے ہیں جو ان ای سی ایم خصوصیات کی نقل کرکے اسٹیم خلیوں کی قسمت کو منظم کرتے ہیں۔) حوالہ جات سٹیم سیل رہائش گاہیں