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光學鉗告訴你幹細胞的命運

作者:AJ真人生物 日期:2015-03-12 16:49:20 信息來源:/

    利用光學鑷子將小珠子吸附到人類幹細胞外部後,近日來自加利福尼亞大學的研究人員又成功揭示了如何利用機械力來誘導細胞中的關鍵信號通路,研究者表示,這種利用小珠子對幹細胞的擠壓作用可以幫助釋放細胞中儲存的鈣離子,並且開啟細胞膜中允許離子流入細胞的通道,相關研究刊登於國際雜誌eLife上。

eLife:光學鉗告訴你幹細胞的命運

    研究人員Wang表示,我們都知道對幹細胞施加機械力會產生一種重要的效應,本文研究揭示了幹細胞分化背後的許多功能性機製,幹細胞周圍的機械環境會幫助指導幹細胞的命運,包圍在堅硬組織中的細胞,比如下巴中的細胞,其往往有著強韌的張力,可以促進堅硬組織的產生,比如骨頭。而生存在較低硬度或者張力組織中的幹細胞則會產生更多的柔軟組織,比如脂肪組織等。

    這項研究中,研究者想知道是否這些環境驅動力可以轉化成為信號,來幫助幹細胞分化成為特殊的細胞或組織;實驗中,研究人員對人類的間質幹細胞施以作用力來研究幹細胞的變化;隨後研究者利用高度聚焦的激光束將小珠子吸附到了幹細胞的細胞膜上,即利用光學鉗對小珠子施以作用力。當細胞內沒有鈣離子循環時,這種作用力可以幫助釋放細胞中內質網儲存的鈣離子,這種釋放過程可以在細胞骨架蛋白的幫助下進行;當作用力誘發鈣離子從外部環境中進入細胞內部時,僅會有細胞骨架蛋白參與作用。

    鈣離子可以幫助運輸一係列重要的細胞信號,其通常會誘發細胞內的分子級聯效應,並且將信號傳輸至細胞核中來開啟或關閉基因的表達。這種類型的信號或可將在幹細胞中發揮作用的機械力和其它類型細胞的轉變相連接起來,下一步研究者計劃研究機械力對其它類型細胞的信號通路的影響,從而為更好地研究調節細胞命運的機理提供更多的研究數據。

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