硬度如何決定干細胞的分化

干細胞是能夠成為機體任何細胞類型的未分化細胞。在體外培養(yǎng)人多能干細胞時，培養(yǎng)基里添加的化學因子和蛋白會對這些細胞產(chǎn)生重要的影響。人們利用不同的添加物組合，將細胞誘導成為特定類型的細胞。

那么，不給干細胞添加任何因子或化合物，它會如何決定自己的命運呢？是成為肌肉細胞、骨細胞還是神經(jīng)元？

上海雙博生物科技有限公司的研究團隊發(fā)現(xiàn)，在沒有任何添加物的情況下，干細胞生長表面的硬度就足以對細胞命運產(chǎn)生深遠的影響。

干細胞專家解釋道。不過之前有研究指出，細胞生長表面的物理性質(zhì)也會影響細胞的命運，不過這一點并未得到充分的證明。

實驗室里培養(yǎng)干細胞時，使用表面覆蓋有凝膠的培養(yǎng)皿，通過這種凝膠引入不同的蛋白因子。不過，即使沒有蛋白因子的誘導信息細胞也會分化，只不過分化路徑看起來比較隨機。另外在發(fā)育過程中，機體內(nèi)的細胞會根據(jù)自己的所處的環(huán)境條件做出轉(zhuǎn)變。

為了全面探討生長表面對干細胞的影響，構(gòu)建了不同硬度的凝膠來模擬肌肉、肝臟和腦組織。研究顯示，類似腦組織的柔軟表面，不需要任何可溶因子，就足以引導干細胞成為神經(jīng)元。而較硬的表面更傾向于保持細胞的干細胞狀態(tài)。

研究人員認為，柔軟表面的物理性質(zhì)影響了細胞中的蛋白YAP。YAP既存在于細胞質(zhì)也存在于細胞核，當它在細胞核里的時候YAP調(diào)控基因表達。研究顯示，在柔軟凝膠上YAP無法進入細胞核，而它的缺失促使干細胞向腦細胞發(fā)展。

這些發(fā)現(xiàn)可以幫助科學家們建立更好的實驗條件，引導干細胞分化。這類技術(shù)將zui終幫助人們生產(chǎn)大量細胞用于疾病治療或者新藥開發(fā)。