Научные работники
Johns Hopkins сообщают что то ограничивать форму и личный космос людских стволовых клеток от костного мозга важне чем любой известный молекулярный сигнал в определять тип клетки они становят.
Понимает сигналы которые говорят стволовым клеткам какой тип клетки, котор нужно стать, и после этого обуздать теми сигналами для того чтобы получить одиночный пожеланный тип клетки, ключев к любому усилию использовать эти или более примитивные зародышевые стволовые клетки, котор нужно регенерировать или отремонтировать повредило ткань.
В вопросе в Эйприле Отработочной Клетки, исследователя Hopkins сообщают что mesenchymal стволовые клетки, котор (произнесенный mez-EHN-KIH-mal) принудили быть сферически эффективно преобразовывают в прекурсоры к тучным клеткам, пока те позволенные протянуть и сплющить движение ближе к становить клеткам косточки. Эти стволовые клетки могут естественно стать тучными клетками, хрящевиной, клетками косточки, или ровной, сердечной или скелетной мышцей.
«Типы клеток которые приходят от mesenchymal стволовых клеток всех имеют формы специфические к их функциям, поэтому нас интересовали смогли ли формы стволовых клеток фактически сразу их дифференцирование,» говорят Кристофер Chen, M.D., Ph.D., ассистента профессора биомедицинского инженерства на Johns Hopkins. «Ответ что форма критическая к дифференцированию стволовых клеток. Он может фактически навести молекулярные сигналы известные, что ободрил развитие тучной клетки или клетки косточки и причиняет полное, равномерное дифференцирование.»
В первой неделе изучений лаборатории, около 45 процентов стволовых клеток, котор принудили кругом быть приближенным к развитие тучной клетки, и 50 процентов клеток распространения-вне получили ближе к быть клетками косточки. 4 неделя, все клетки следовать путем продиктованным их формой, Chen говорит, делая формой самый мощный фактор внутри будут ли людские mesenchymal стволовые клетки салом или косточкой в лаборатории.
С тех пор эти стволовые клетки сперва были изолированы в конец 90-х годов, научные работники узнавали то которого тип клетки они будет быть в зависимости от плотность на которой они растутся в лаборатории. Но пока был порекомендованы, что получил редкий рост клетки косточки, и congested рост порекомендовал, что увеличить количество тучных клеток, никто знал почему.
Действительно для того чтобы понять было ли некоторым аспектом клеток формой или их соседей которые направили дифференцирование, выбранный Rowena McBeath M.D./Ph.D. использовал специальный начатый метод, в лаборатории Chen, которая ограничивает индивидуальные клетки к малым космосам без требовать, что клетчатые соседи сделали толпиться.
Вызванный метод, micropatterning, использует технологию которая первоначально была начата для индустрии полупроводника. Используя a резин-как материал, созданы штемпеля которым каждое имеет специфическую картину микроскопических квадратов, каждое покрынное с протеином который привлекает клетки (fibronectin). Штемпель после этого использован для того чтобы перенести картину к поверхности, приводящ к в «островах» к которые клетки вставляют. Исследователя могут точно контролировать размер островов, и следовательно сформируют ли клетки шарик или протянут вне.
«С этим инструментом мы можем ограничить способность индивидуальных клеток распространить, и мы можем сделать поэтому тысячи клеток одновременно,» говорит Chen.
Эксперименты по McBeath показали что mesenchymal стволовые клетки на малых островах balled вверх и, биологически говорящ, двинули ближе к становить тучным клеткам, пока те на больших островах протянули вне и получили ближе к становить клеткам косточки. В последующих экспериментах, она доказала что форма не может быть отжата известными молекулярными сигналами традиционно используемыми для того чтобы ободрить mesenchymal стволовые клетки продифференцировать в или прекурсоры клетки сала или косточки.
«Протягивать вне нажимает стволовые клетки к становить прекурсорам клетки косточки, и никакое собрание тучн-ободряющих сигналов не могло затем отжать предыдущее влияние формы,» говорит McBeath, выбранный M.D./Ph.D. в Клетчатой и Молекулярной программе студент-выпускника Медицины.
McBeath также показало что молекула вызвала RhoA, известные, что была активирована когда клетки распространенные вне, смогут передразнить влияние формы на дифференцировании стволовых клеток. Perpetually активное RhoA причинило стволовые клетки приблизить к косточка, пока бездействующее RhoA нажало их к становить тучным клеткам, даже когда подвергано действию к факторам известным, что ободрить дифференцирование к противоположному типу клетки.
«Активация Замечательн, когда клетки просто рослись в регулярн тарелках в лаборатории, RhoA или инактивирование отвергла сигналы обычно используемые для того чтобы сразу их рост к салу или косточка,» говорит McBeath. «Но изменять деятельность при RhoA не смогл принудить круглую клетку для того чтобы стать прекурсором косточки, или клетку распространения для того чтобы стать тучной клеткой на наших micropatterns.»
Однако, она открыла то активируя киназу RhoA энзима или УТЕС, которая повернуты дальше RhoA, причиненные даже balled клетки для того чтобы продифференцировать к косточке. 8-ого Апреля, с учетом ее работы, McBeath получило Награду Исследования Nupur Dinesh Thekdi как часть Дня 27th однолетних Молодых Исследователей Hopkins.
Затем, исследователя будут работать на вычислять вне точно как форма диктует будущие стволовых клеток и какие УТЕС роли и игра RhoA в процессе.
Авторы на рапорте McBeath, Chen, Дана Pirone, Celeste Нельсон и Kiran Bhadriraju, весь из Johns Hopkins. Исследование было фондировано Национальным Институтом Общих Медицинских Наук, Национальными Институтами Программы Тренировки Медицинского Научного Работника Здоровья, Наградой Обслуживания Исследования Ruth L. Kirschstein Национальн, и Учредительством Whitaker.