干细胞私有空间确定他们的远期

了解告诉干细胞的信号成为的什么类型的细胞，然后利用那些提示获得一个唯一期望细胞类型，关键的对所有工作成绩使用重新生成或修理的这些或更加原始的胚胎干细胞损坏了组织。

在发展细胞的 4月问题， Hopkins 研究员报告被迫的间质 (显著的 mez EHN kih mal) 干细胞是球状的高效地变换成前体对脂肪细胞，当允许的那些舒展和铺平离成为的骨细胞较近时的移动。 这些干细胞可能自然成为脂肪细胞、软骨、骨细胞或者平稳，心脏病或者骨骼肌。

“来自间质干细胞全部细胞的种类有形状特定对他们的功能，因此我们想知道干细胞的形状是否可能实际上处理他们的分化”，说克里斯托弗陈， M.D.， Ph.D。，生物医学工程一位助理教授在约翰斯・奥普金斯。 “这个答复是形状对干细胞的分化至关重要。 它可能实际上导致已知的分子信号鼓励脂肪细胞或骨细胞发展并且导致完全，统一分化”。

在第一个星期实验室研究，大约 45% 的被迫的干细胞在周围被移动朝脂肪细胞发展和 50% 的开放的细胞获得了离是较近骨细胞。 由四几星期，所有细胞走他们的形状指明的道路，陈说，做形状这个最强大的系数人力间质干细胞是否在实验室里成为油脂或骨头。

自那以后这些干细胞 20世纪 90年代末首先查出得，科学家认可了细胞类型他们成为取决于密度他们在实验室里增长的那。 但是，当推荐稀疏的增长获得骨细胞时和拥塞增长为什么推荐增加相当数量脂肪细胞，没人知道。

真了解它是否是处理分化他们的邻居的细胞的形状或某个方面， M.D./Ph.D 候选人 Rowena McBeath 在陈的实验室使用一个特殊技术，被开发，对小的空间制约各自的细胞，无需要求蜂窝电话邻居执行拥挤。

这个技术，叫 micropatterning，使用为半导体行业最初被开发的技术。 使用橡胶般材料，其中每一种有微观正方形的一个特定模式的印花税被创建，用吸引细胞的蛋白质涂的其中每一 (fibronectin)。 这种印花税然后用于调用这个模式到表面，造成 “海岛”到哪些细胞停留。 研究员能精密地控制海岛的范围，和因而细胞是否将形成球或延长。

“与此工具我们可以制约各自的细胞的能力分布，并且我们可以执行，因此千位每次细胞”，陈说。

McBeath 的实验向显示在小的海岛的间质干细胞 balled，并且，生物告诉，移动了离成为的脂肪细胞较近，而那些在大海岛延长并且获得了离成为的骨细胞较近。 在随后的实验，她证明，形状不可能由传统上用于的已知的分子信号解决鼓励间质干细胞区分到油脂或骨细胞前体。

“延长推进干细胞朝成为的骨细胞前体，并且肥胖令人鼓舞信号的收藏没有能随后解决形状的早期的作用”，一名 M.D./Ph.D 候选人说 McBeath，蜂窝电话和分子医学毕业生程序的。

McBeath 也向显示分子叫 RhoA，已知被激活，当延长的细胞，可能仿造形状的作用对干细胞的分化时。 有效的 RhoA 永恒地造成干细胞移动朝骨头，而非活动 RhoA 推进了他们朝成为的脂肪细胞，既使当显示在已知的系数鼓励分化往相反的细胞类型。

“卓越地，当细胞在正常盘增长在实验室里， RhoA 的启动或钝化作用改写了通常用于的信号处理他们的增长往油脂或骨头”， McBeath 说。 “但是修改 RhoA 活动不能强制一个来回细胞成为骨头前体或者传播细胞成为在我们的微型图象的一个脂肪细胞”。

然而，她发现了激活酵素 RhoA 激酶或岩石 的那由 RhoA 打开，导致甚而 balled 细胞区分往骨头。 作为 Hopkins 的第 27 位每年新调查员的日一部分，在按照她的工作的 4月 8日， McBeath 获得了 Nupur Dinesh Thekdi 研究证书。

其次，研究员在确切推测形状如何指明干细胞的远期，并且什么将从事角色岩石和 RhoA 作用在进程中。

这个报表的作者是 McBeath、陈、达娜 Pirone， Celeste 纳尔逊和 Kiran Bhadriraju，全部约翰斯・奥普金斯。 这个研究由通用医学国家学院，国家卫生研究所医学家训练计划，露丝 L. Kirschstein National 研究服务证书和 Whitaker 基础资助。