Nature Materials：小機(jī)械力或?qū)ε咛ジ杉?xì)胞產(chǎn)生大影響
信息來(lái)源：生命經(jīng)緯 發(fā)布日期：2009-10-21
伊利諾伊大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，給胚胎干細(xì)胞(ESCs)施加一個(gè)微小的機(jī)械力，能引起胚胎干細(xì)胞強(qiáng)烈的生物學(xué)反應(yīng)，并引導(dǎo)其向特殊的方向分化。該研究或許能應(yīng)用到開(kāi)發(fā)治療性的克隆和再生的藥物上。這篇研究報(bào)告發(fā)表在Nature Materials雜志上。
細(xì)胞柔軟性(Cell softness)是胚胎干細(xì)胞的內(nèi)在特性，控制著細(xì)胞生理環(huán)境中對(duì)各種力的反應(yīng)。為了研究細(xì)胞對(duì)力的敏感性，課題組將直徑4微米的磁珠置于活的胚胎干細(xì)胞表面，然后施加一個(gè)微小的震蕩磁場(chǎng)，使磁珠在磁場(chǎng)中來(lái)回震蕩。通過(guò)精確測(cè)量磁場(chǎng)以及磁珠震蕩的距離，可以計(jì)算出對(duì)細(xì)胞施加的機(jī)械力以及細(xì)胞的柔軟性。
據(jù)研究人員介紹，機(jī)械力的周期性非常重要，它能夠刺激細(xì)胞內(nèi)部的力的產(chǎn)生，如肌球蛋白周期性運(yùn)動(dòng)。研究人員發(fā)現(xiàn)老鼠的胚胎干細(xì)胞相比其分化為其他類(lèi)型的細(xì)胞要更柔軟，對(duì)局部周期性的力更敏感。
此外，研究人員利用這種周期性的力對(duì)人類(lèi)的肌肉細(xì)胞進(jìn)行研究，得到同樣的試驗(yàn)結(jié)果。為了研究這種局部的機(jī)械力對(duì)老鼠胚胎干細(xì)胞分化的長(zhǎng)期影響，研究人員將綠色熒光蛋白基因?qū)氲脚咛ジ杉?xì)胞進(jìn)行表達(dá)，再將其置于機(jī)械力作用下，發(fā)現(xiàn)在磁珠作用下，細(xì)胞內(nèi)的綠色熒光逐漸消退，這說(shuō)明基因表達(dá)量降低。
