Johns Hopkins の科学者はそれ骨髄から人間の幹細胞の形そして個人的なスペースを制限することがによってなるセルタイプのことを決定のあらゆる知られていた分子シグナルより重要であることを報告します。
理解しま幹細胞に知らせるシグナルをなり、次に単一の望ましいセルタイプを得るためにそれらの手掛りを利用しますどのようなセルか再生するか、または修理するべきこれらのまたは基本的な萌芽期の幹細胞を使用するためのあらゆる努力に主ティッシュを傷つけました。
進化のセルの 4 月問題では、 Hopkins の研究者はなる骨細胞に近い方の移動を伸ばし、平らにするそれらが間球形であるために強制される mesenchymal (顕著な mez EHN kih マクロアセンブリ言語) 幹細胞が脂肪細胞に前駆物質に効率的に変形することを報告します。 これらの幹細胞は自然に脂肪細胞、軟骨、骨細胞、またはスムーズな、心臓または骨格筋になることができます。
「幹細胞の形が実際に微分を指示できるかどうか mesenchymal 幹細胞すべてから来るセルの種類 Johns Hopkins で機能に特定の形従って私達が疑問に思いました」に言いますクリストファー陳、 M.D.、 Ph.D を。、生体医用工学の助教授あります。 「答えは形が幹細胞の微分に重大であることです。 脂肪細胞または骨細胞の開発を励ますことを実際に知られている分子シグナルを誘導でき、引き起こします完全な、均一微分を」。
実験室調査の最初の週では、脂肪細胞の開発の方に移動されるために強制された幹細胞の約 45% および広がったセルの 50% 骨細胞であることに近い方に得ました。 によって 4 週、すべてのセルは形によって、人間の mesenchymal 幹細胞が実験室の脂肪または骨になるかどうか陳は言いますする、形に最も強力な要因を定まった経路に続きました。
これらの幹細胞が最初に 1990年代末隔離されて以来、科学者はなるセルタイプが実験室で育つ密度によって決まる科学者を認識しました。 しかし骨細胞を得るために希薄な成長が推薦されるそして混雑させた成長確認しましたなぜ間、脂肪細胞の量を、誰も高めるために推薦されました。
実際にそれがセルの微分を指示した隣人の形または面だったかどうか理解するために、 M.D./Ph.D の候補者 Rowena McBeath は小さいスペースに細胞隣人が混雑をするように要求しないで個々のセルを制限する陳の実験室で開発された特別な技術を使用しました。
呼出される技術は micropatterning、半導体工業のために最初に開発された技術を使用します。 ゴムそっくりの材料を使用して、それぞれに顕微鏡の正方形の特定のパターンがあるスタンプは、セル (fibronectin) を引き付ける蛋白質が塗られるそれぞれ作成されます。 どのセルが転送するのにスタックするかスタンプがそれからに 「島」に終って表面にパターンを、使用されています。 研究者はセルが球を形作るか、または広がるかどうか従って正確に島のサイズを制御。
「このツールによって私達は広がる個々のセルの機能を制限してもしてもいいです従ってたくさんの一度にセル」、陳を言います。
McBeath の実験は大きい島のそれらは広がり、なる骨細胞に近い方に得たが、小さい島の mesenchymal 幹細胞が balled、なる脂肪細胞に近い方に、生物学的に話します移動しましたことを、示しま。 それに続く実験では、彼女は形が mesenchymal 幹細胞を脂肪または骨細胞の前駆物質に区別するように励ますのに従来使用される知られていた分子シグナルによって克服することができないと証明しました。
「広がることはなる骨細胞の前駆物質の方に幹細胞を押し、脂肪質有望なシグナルのコレクションは続いて形の早い効果を克服できませんでした」 McBeath の細胞および分子薬の卒業生プログラムの M.D./Ph.D の候補者を言います。
McBeath はまた広がるセルが幹細胞の微分に対する形の効果をまねることができるとき分子が作動すると知られていた RhoA を呼出したことを示しました。 反対のセルタイプの方に微分を励ますと知られている要因に露出されて時でさえ作動しない RhoA はなる脂肪細胞の方にそれらを押したが永遠に実行中の RhoA により幹細胞は骨の方に移動しました。
「非常に、セル単に育ったときに、 RhoA のアクティブ化または不活性化は実験室の規則的な皿で脂肪の方に成長を指示するのに通常使用されたシグナルをオーバーライドしましたまたは骨」、は McBeath を言います。 「しかし RhoA の作業を変えることは私達の micropatterns の脂肪細胞になるために骨の前駆物質になるために円形細胞か広がりのセルを強制できませんでした」。
ただし、彼女は RhoA によってつく石のか balled セルを引き起こされた骨の方に区別するために酵素の RhoA のキナーゼ作動するそれを検出しました。 4 月 8 日に、彼女の作業が認められて、 McBeath は Hopkins の第 27 年次若い調査官の日の一部として Nupur Dinesh Thekdi の研究賞を受け取りました。
次に、研究者は形が幹細胞の未来をどのように定め、プロセスかの RhoA のどんな役割の石および演劇丁度把握することに取り組みます。
レポートの著者は McBeath、陳、 Dana Pirone、 Celeste ネルソンおよび Kiran Bhadriraju、 Johns Hopkins のすべてです。 研究は汎用医学の各国用の協会、健康の医学科学者の訓練実施計画の各国用協会、ルース L. Kirschstein National の調査業務賞および Whitaker の基礎によって資金を供給されました。