干細胞培育環境影響干細胞分化(1590細胞庫 人乳癌細胞)
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干細胞培育環境影響干細胞分化
研究證實干細胞會對它們的物理環境做出響應,一些研究表明轉錄輔激活因子YAP和TAZ將來自環境的這一機械信息傳導給了細胞。檢測了干細胞能否“記住”過去的環境,以及這種記憶對于它們命運的影響。
在一組試驗中,研究首先將細胞置于堅硬的聚苯乙烯表面培養,然后將它們轉移到一層軟凝膠上,研究發現在硬基底上培養的細胞長得更長,促成骨轉錄因子RUNX2表達更高。
(人SK-N-SH細胞 來源:通派細胞庫 人神經母細胞瘤細胞)
為了了解這是否會轉化為偏向骨細胞命運,將培養于軟表面和硬表面的細胞進行了比較。兩種細胞群都培養于成脂和成骨培養基中。在軟環境中的細胞顯示出向脂肪或骨細胞譜系發展的跡象。相比之下,轉移到較軟表面之前在硬表面上培育較長時間的細胞更傾向于成骨細胞命運。
(人SK-HEP-1細胞 來源:通派細胞庫 人肝腹水腺癌細胞)
研究表明人類間充質細胞附著凝膠的硬度與細胞定型的某些標記物之間存在著一些關聯。細胞似乎記住了它們過去在硬底物上的經歷。研究將干細胞培育在光可調凝膠上,并讓細胞在硬凝膠上培養不同的天數。
(人SK-NEP-1細胞 來源:通派細胞庫 人腎母細胞瘤細胞)
在紫外光照射下,這種凝膠會軟化,這使得研究能夠改變底物的硬度,且無需分離及轉移細胞至新環境。發現細胞在硬底物上培養一天然后恢復至軟表面培養后,RUNX2會“失活”從細胞核重定位到細胞質。
(人MDA-MB-435S細胞 來源:通派細胞庫 人乳癌細胞)
然而如果細胞在硬底物上培養10天再轉換為軟底物,之后的10天時間里RUNX2仍在細胞核中活化。當檢測YAP激活時看到了相似的結果。在硬底物上度過的時間越長,細胞于軟表面培養時YAP活化的時間也相應延長。
(人M14細胞 來源:通派細胞庫 人黑色素瘤細胞)
研究結果還具有實用意義。如果一種體外培養過程能夠無意中誘導細胞某方面活化……它們有可能不會像研究人員所猜測的那樣運轉。這無疑增加了我們關于體外應該如何培養干細胞的認識。
(人M4A4細胞 來源:通派細胞庫 人乳癌細胞)
RUNX2、YAP以及其他的一些改變與細胞在硬材料上度過的時間相關,但這樣的關聯未必確定證實了這些改變的原因。