干細(xì)胞可以作為一種有效的工具來修復(fù)或移除損傷或疾病組織，但如果可以可靠地將干細(xì)胞從多潛能狀態(tài)轉(zhuǎn)化成為成熟的分化狀態(tài)，研究者們或許就可以通過改變干細(xì)胞被培養(yǎng)的環(huán)境來研究如何控制干細(xì)胞的狀態(tài)了，近日來自新加坡a*star研究所的研究人員就成功進(jìn)行了相關(guān)研究，相關(guān)研究刊登于雜志biomaterials上。
化學(xué)信號和機(jī)械力可以幫助確定哪些細(xì)胞會進(jìn)行分化及哪些細(xì)胞會依然維持多能狀態(tài)，文章中研究者獲取了一些特殊的化學(xué)線索，但他們?nèi)栽谂ρ芯拷沂救绾斡行Э刂聘杉?xì)胞的結(jié)構(gòu)來更好地控制干細(xì)胞的行為。研究者h(yuǎn)anry yu博士指出，目前有很多試驗(yàn)正在進(jìn)行，而且有很多試驗(yàn)都以失敗告終，因?yàn)槿鄙俟こ绦缘脑韥碇笇?dǎo)細(xì)胞反應(yīng)的控制；為此研究者重點(diǎn)對e-鈣黏蛋白(e-cadherin)和整聯(lián)蛋白進(jìn)行了分析，這兩種細(xì)胞吸附蛋白被認(rèn)為可以參與調(diào)節(jié)干細(xì)胞的發(fā)育，更有意思的是，這兩種蛋白可以通過名為rho-rock-肌球蛋白ii的信號因子來發(fā)揮作用，這就為研究者提出了問題，即其如何來誘導(dǎo)不同的細(xì)胞命運(yùn)發(fā)生呢？
早期實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，培養(yǎng)中的干細(xì)胞更加易于經(jīng)歷分化過程，這就支持了先前科學(xué)家們提出的模型想法，即壓力誘導(dǎo)的整聯(lián)蛋白可以積極促進(jìn)干細(xì)胞的分化；然而對細(xì)胞表面包被有兩種特殊蛋白的培養(yǎng)中細(xì)胞進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn)，e-鈣黏蛋白實(shí)際上是一種主要的信號，其可以超越整聯(lián)蛋白并且強(qiáng)迫干細(xì)胞維持多能性，而在干細(xì)胞群體中心，e-鈣黏蛋白介導(dǎo)的較強(qiáng)的細(xì)胞間相互作用會抑制干細(xì)胞分化，而在細(xì)胞群體邊緣位置，相對松散的細(xì)胞及較高的壓力就會促進(jìn)e-鈣黏蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間作用水平降低，從而使得干細(xì)胞分化增強(qiáng)，而這一過程似乎部分通過e-鈣黏蛋白作用部位的rho-rock-肌球蛋白ii信號因子的優(yōu)先定位來實(shí)現(xiàn)，而這同時(shí)也會抑制整聯(lián)蛋白作用的發(fā)揮。
相關(guān)研究結(jié)果或可幫助臨床研究者們有效控制培養(yǎng)基中干細(xì)胞的群體行為，從而維持干細(xì)胞處于多潛能或分化的狀態(tài)，目前利用干細(xì)胞來進(jìn)行傷口修復(fù)及再生醫(yī)學(xué)研究非常困難，而且代價(jià)較高。未來研究者計(jì)劃擴(kuò)展他們的方法來更加地研究干細(xì)胞行為的調(diào)節(jié)；yu說道，我們計(jì)劃利用可溶性或特殊抑制劑來攔截關(guān)鍵的信號過程，以此來誘導(dǎo)人類胚胎干細(xì)胞進(jìn)行可控地分化。