表面和干细胞

找出一张白纸干细胞是如何决定他们想要哪一种细胞的是,当他们长大后 - 肌细胞,骨细胞,神经元 - 一直对科学不小的任务。

人多能干细胞中,具有成为任何类型220在体内的细胞的电位的未分化细胞,在通过在其上它们被生长和培养的化学因素和蛋白质鸡尾酒实验室培养皿被影响。取决于在培养中使用因素的结合,细胞可被诱导成为特定类型的细胞。

现在,在一个新的研究今天公布。9月8,在科学的国家科学院院刊,一队来自威斯康星 - 麦迪逊大学的研究人员已经增加了新的皱纹的细胞分化公式,显示出在其干细胞表面的硬度生长可以发挥对细胞的命运产生深远的影响。

“派生谱系,人们用可溶性生长因子以获得细胞分化,”解释 劳拉·基斯林中,威斯康星大学麦迪逊分校教授 化学 和 生物化学 和干细胞专家。

过去的工作,她指出,暗示表面的质量上一个小区的土地可以发挥对细胞命运的影响,但这个想法从来没有在人类多能干细胞分化的背景下充分探讨。

在实验室中,干细胞生长在涂有包含多达1800种不同的蛋白质凝胶的塑料盘中。可以引入不同的因素,以获得某些类型的细胞。但即使在没有引入化学或蛋白质线索,细胞一直在努力区分 - 但在看似随意的,无向的方式。

威斯康星小组,由基斯林导演和化学研究生领导 萨米拉musah,决定测试的想法,一个表面的硬度可以有所作为。毕竟,在活体中,细胞谋求与不同品质不同的利基,并相应地改造自己。

Professor 劳拉·基斯林
教授。劳拉·基斯林

“许多类型的细胞生长的表面上。如果细胞是骨附近,环境有一定的特点,说:”基斯林,其组 - 与威斯康星大学麦迪逊分校的同事合作 肖恩palecek强昌 和 威廉·墨菲  - 一直在努力以产生精确的,化学上确定的要在其上生长的干细胞的表面。 “如果它的土地附近的软组织,如脑细胞会产生不同的反应。”

充分发掘该表面事宜干细胞的想法,基斯林的组创建不同硬度的凝胶模仿肌肉,肝脏和脑组织。该研究旨在测试仅在表面是否不存在任何添加可溶性因子影响细胞命运决定,可能会对分化的影响。

结果,根据基斯林,表明软,脑组织样表面,独立于任何可溶性因子,是催化剂足以直接细胞变成神经元,大细胞精心组成中枢神经系统。更硬的表面有利于干细胞状态。

“我们没有什么,但开关从硬表面变成柔软的表面上,”基斯林说。 “他们都开始寻找像神经元。这是惊人的,我认为表面有这样一个深刻的影响。”

在软,脑状表面的情况下,威斯康星州研究人员认为,表面的机械性能影响一种叫做邑蛋白质。邑可以在细胞质中也有细胞的细胞核中找到,并且当它在细胞核中,邑调节基因表达。根据这项研究的结果,邑被排除在软凝胶细胞核,及其消耗有利于驱动所述干细胞到脑细胞发育途径。

这一发现,一个表面的简单的机械性能可以在帮助干细胞决定什么大的作用,有望帮助科学家更好地定义实验条件直接干细胞的命运。它也可能最终通知将被用于生产大量的细胞用于治疗用途和其他应用程序的如化学品的脑毒性或治疗剂的高通量筛选的方法。

故事由特里·德维特,大学通信

基斯林实验室提供照片:在一张白纸干细胞暴露于软的,而不是在其上生长硬表面,他们开始转变为神经元。