-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
成人干细胞研究新进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2010年09月30日 来源:生物通
编辑推荐:
密歇根大学的研究人员将成人干细胞在一种新型的基质上培养24小时后,就能够预测细胞如何分化,或者分化成哪种类型的组织。这一研究成果公布在Nature Methods杂志上。
干细胞是具有自我复制、高度增殖的多向分化潜能的细胞群体,一方面可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小,同时又可以进一步分化成各种不同的组织细胞,从而构成机体各种复杂的组织器官。目前干细胞研究的两大热点是胚胎干细胞(ES)的分离培养及其定向诱导分化,以及成年动物组织来源的成体干细胞的分离培养多向分化潜能(可塑性)研究。
密歇根大学的研究人员将成人干细胞在一种新型的基质上培养24小时后,就能够预测细胞如何分化,或者分化成哪种类型的组织。这一研究成果公布在Nature Methods杂志上。
分化是干细胞转变成其他类型细胞的过程,理解该机制对未来开发基于干细胞的再生疗法至关重要。“我们只需要1天就能预测干细胞的分化。”这项研究的第一作者,机械工程和生物医学工程助理教授Jianping Fu表示。
Fu教授介绍说:“通常情况下,要知道干细胞分化需要花费数星期甚至更长的时间。而我们的工作大大缩短了这个周期,将对药物筛选和再生医学的应用产生重要影响。我们的方法能够提供干细胞分化的早期预示,比如在新药作用下,干细胞将分化成哪种类型的细胞等。”
在这项研究,Fu和他的同事从力学角度对干细胞进行检测,他们在干细胞吸附的材料上施加了一个微小的力,并认为这个力与分化有关,但是还没有像化学因素那样进行广泛的研究。在这篇文章中,研究人员表示,干细胞培养材料的坚硬,事实上有助于检测细胞分化的类型。
这项研究证实,在调控分化方面力学因素和化学因素同样重要,而在力学方面,直到现在仍一直被干细胞生物学家所忽视。
研究人员制做了一种新型的干细胞基质(支架),其硬度能够被调整而不需要改变化学组成,这是传统的干细胞生长基质所不能实现的。
工程人员使用人类间叶细胞的干细胞进行试验,这类细胞位于骨髓和其他的连接组织,比如脂肪中。当其在坚硬一点的支架上成长时,这类干细胞会分化成骨骼,在柔软一点的支架上则会分化形成脂肪。
研究人员根据底物的柔软度观察细胞分化,并在细胞培养过程中检测了细胞的牵引力,希望通过这种方式确定能否预测细胞的分化。使用荧光显微技术,研究人员检测了支架的弯曲度以确定牵引力的大小。
研究结果表明,如果干细胞确定分化为一种类型的细胞,相比于那些还未分化或分化为另一种类型的细胞,它们的牵引力将会更大。因此,牵引力的变化能作为细胞分化的早期预测因子。