Дифференциация стволовых клеток определяется не только химическими факторами

Исследуя взрослые стволовые клетки, культивируемые в течение суток на новом типе матрикса, ученые из Университета Мичигана (University of Michigan) смогли сделать прогноз о том, в каком направлении они будут дифференцироваться, или каким типом тканей они станут.

Исследование опубликовано в журнале Nature Methods.

Дифференциация – это процесс превращения стволовых клеток в клетки других типов. Ее понимание является ключом к будущим методам лечения, основанным на регенерации тканей с помощью стволовых клеток.

«Нам удалось первыми продемонстрировать, что направление дифференциации стволовых клеток можно предсказать буквально через одни сутки от начала их культивирования», - говорит доцент кафедры машиностроения и биомедицинской инженерии Цзянпинг Фу (Jianping Fu), первый автор статьи.

«Как правило, чтобы узнать, в каком направлении будет происходить дифференциация, нужны недели, а может быть и больше. Наша работа может ускорить этот длительный процесс и имеет большое значение для скрининга лекарственных средств и регенеративной медицины. Наш метод обеспечивает раннее определение того, в каком направлении стволовые клетки будут дифференцироваться и в какой тип клеток они превратятся при воздействии новым лекарственным препаратом».

В своем исследовании Фу и его коллеги изучали механику столовых клеток – слабые силы, которые клетки оказывают на материалы подложки. Ученые и раньше предполагали участие сил сцепления в дифференциации, но так широко, как химические триггеры, механика этого процесса никогда не изучались. В своей статье ученые показывают, что жесткость материала, на котором стволовые клетки культивируются в лаборатории, фактически помогает предугадать, в какой тип клеток они превратятся.

«Наше исследование подтверждает, что механические силы важны так же, как и регулирующие дифференциацию химические факторы», - говорит Фу. «До сих пор биологами, занимающимися стволовыми клетками, механические аспекты в значительной степени игнорировались».

Исследователи получили новый тип матрикса для стволовых клеток, жесткость которого можно корректировать, не изменяя при этом химического состава, что невозможно сделать с обычными подложками.

Новая подложка напоминает ультратонкий ковер с микростолбиками – похожими на волоски выростами из эластичного полимера полидиметилсилоксана. Регулируя высоту микростолбиков, ученые изменяют жесткость подложки.

news.gradusnik.ru