In Stammzelldifferenzierung , ist Matrixsteifigkeitein wesentliches Instrument

    Bio-Ingenieure an der Universität von Kalifornien, San Diego haben bewiesen, dass , wenn es um Führungs Stammzellen in einem bestimmten Zelltyp stammt , die Steifigkeit der extrazellulären Matrix der Kultur verwendet sie wirklich von Bedeutung ist . Wenn in einer Schale aus einem sehr steifen Material oder Hydrogel gelegt meisten Stammzellen werden knochenähnlichen Zellen . Im Vergleich dazu sind in der Regel weichen Materialien , um Stammzellen in Weichgewebe , wie Nervenzellen und Fettzellen zu lenken. Das Forschungsteam von Bioengineering Professor Adam Engler geführt , auch gefunden, dass ein Protein, das die Bindung des Stammzell zum Hydrogel ist nicht ein Faktor bei der Differenzierung der Stammzelle , wie zuvor vorgeschlagen . Die Proteinschicht ist lediglich ein Klebstoff , das Team im Voraus Online -Ausgabe der Zeitschrift Nature Materials berichtet .

     Matrix Stiffness Wesentlich für Stammzelldifferenzierung( 1 von 3)
    Zellen auf Hydrogele der gleiche Steifigkeit aller gewachsen anzuzeigen Fettzellmarkerund verformen die zugrunde liegende Matrixmaterial die gleichen way.Cells auf Hydrogele der gleiche Steifigkeit alle Anzeigefettzellmarkergewachsen und verformen den zugrunde liegenden Matrixmaterial die gleiche way.Credit : Adam Engler , UC San Diego Jacobs School of EngineeringCredit : Adam Engler, UC San Diego Jacobs School of Engineering

    Ihre Ergebnisse bestätigen frühere Arbeit Engler über das Verhältnis zwischen Matrix Steifigkeit und Stammzell- Differenzierung .

    " Was ist in der bemerkenswert ist , dass Sie sehen können , dass die Zellen haben die ersten Entscheidungen getroffen , um Knochenzellen zu werden, mit nur diesem einen Cue . Das ist, warum dies wichtig ist für das Tissue Engineering ", so Engler, Professor an der UC San Diego Jacobs School of Engineering.

     Matrix Stiffness Wesentlich für Zelldifferenzierung Stem ( 2 von 3)
    Zellen auf drei Hydrogele der gleiche Steifigkeit gezüchtet zeigen alle Fettzellmarkern und verformen das darunterliegende Matrixmaterial in der gleichen Weise.
    Bildnachweis: Adam Engler, UC San Diego Jacobs School of Engineering

    Engler-Team, das Bioengineering Doktorand Forscher Ludovic Vincent und Jessica Wen enthält, festgestellt, dass die Stammzelldifferenzierung ist eine Reaktion auf die mechanische Verformung des Hydrogels von der von der Zelle ausgeübte Kraft. In einer Reihe von Experimenten, die fanden heraus, dass dies geschieht, ob das Protein das Anbinden der Zelle an der Matrix fest, lose oder gar nicht vorhanden. Um das Konzept zu illustrieren, beschrieben Vincent die Poren in der Matrix als Löcher in einem Schwamm mit Seilen aus Proteinfasern bedeckt. Vorstellen, dass ein Seil über eine Reihe dieser Löcher drapiert lose mit wenigen Dübeln oder fest mit vielen Anker gebunden. Über mehrere Proben unter Verwendung eines steifen Matrix, während Variieren des Anbinden, fanden die Forscher keinen Unterschied in der Geschwindigkeit, mit der die Stammzellen zeigten Anzeichen für einen in den Knochen-ähnliche Zellen. Das Team fand auch, dass die Größe der Poren in der Matrix keine Wirkung auf die Differenzierung der Stammzellen hatten auch, solange die Steifigkeit des Hydrogels blieben gleich.

     Matrix Stiffness Wesentlich für Stammzelldifferenzierung( 3 von 3)
    Zellen auf drei Hydrogele der gleiche Steifigkeit gezüchtet zeigen alle Fettzellmarkern und verformen das darunterliegende Matrixmaterial in der gleichen Weise.
    Bildnachweis: Adam Engler / UC San Diego Jacobs School of Engineering

    "Wir haben die Steifigkeit gleich und verändert, wie das Protein an die Zellen ( durch Variation der Größe der Poren und Tethering ) vorgestellt und fragen , ob die Zellen ihr Verhalten zu ändern ", sagte Vincent . " Haben sie sich nur auf die Steifigkeit reagieren? Weder die Tethering noch die Porengröße die Zellen verändert."

    "Wir sind nur indem sie ihnen einen Cue aus Dutzenden , die in Stammzell-Differenzierung wichtig sind ", so Engler . " Das bedeutet nicht, die anderen Signale sind irrelevant ; sie noch schieben können die Zellen in einem bestimmten Zelltyp Wir sind gerade aus Porosität und Tethering und weiter betont Steifigkeit regiert in diesem Prozess. ".