人干细胞物理微环境调控机制研究进展

　　

摘要: 干细胞(stem cells,SCs)是一类具有自我更新能力的细胞,能够分化成多种人体细胞类型。干细胞再生医学日益兴盛,国内上市首款干细胞药物——艾米迈托赛注射液,为患者带来新的希望。目前,关于干细胞作用的研究多以生物和化学因素为主,然而物理作用因素的调控具有无创性、时空可控制性等优势。本文就物理因素对干细胞行为调控的机制进行探讨。动态的机械力可通过调控细胞中关键的信号途径如TGFβ/Smad、RAS/MAPK、JAK/STAT途径对干细胞分化及功能进行影响,这些重要途径的激活对于机体的发育以及相应疾病的发生具有重要意义;电磁场通过调控细胞膜电位、离子通道的活性及相应的基因表达调控干细胞的增殖、迁移和细胞外基质构建等,对干细胞的研究开辟新的方向。光生物调节通过改变光参数(波长、强度或时间)或使用光敏材料调控干细胞,如光照在调控神经干细胞和骨髓间充质干细胞的研究中发挥重要的作用。多种物理作用因素的协同治疗策略结合3D打印及纳米材料等新的科学与技术手段将进一步促进干细胞研究的发展与应用。