Johns Hopkins forskare anmäler det som begränsar forma, och personligt utrymme av människastemceller från benmärg är viktigare, än any bekant molekylärt signalerar, i att bestämma celltypen som de blir.
Överenskommelse signalerar som berättar stemceller vilken typ av cellen att bli och därefter att exploatera de stickrepliker för att få en singel önskade celltyp, är nyckel- till något försök att använda dessa eller mer primitiva foster- stemceller för att regenerera eller reparera det skadada silkespappret.
I April utfärda av den Utvecklings- Cellen, anmäler fördriver de Hopkins forskarna, att mesenchymal celler för stemen som (uttalad mez-EHN-KIH-mal) tvingas för att vara sfäriska effektivt omformar in i precursors till feta celler, de som är tillåtna för att sträcka och släta flyttning närmare passande benceller ut. Dessa stemceller kan naturligt bli feta celler, brosk, benceller, eller den att släta, hjärt- eller skeletal muskeln.
”Har typerna av celler, som kommer från mesenchymal stemceller alla, formar närmare detalj till deras fungerar, så vi undrade stemcellerna formar huruvida kunde faktiskt rikta deras differentiering,” något att säga Christopher Chen, M.D., Ph.D., en assistentprofessor av biomedicalen som iscensätter på Johns Hopkins. ”Är svaret som formar är kritisk till stemcellers differentiering. Det kan faktiskt framkalla molekylärt signalerar bekant för att uppmuntra fet cell- eller bencellutveckling och orsakar färdig enhetlig differentiering.”,
I den första veckan av laboratoriumstudier fick omkring 45 procent av stemceller som tvingades för att vara rundan som var rörd in mot fet cellutveckling och 50 procent av spridning-utceller, närmare att vara benceller. Vid fyra veckor hade alla celler följt banan dikterings av deras formar, Chen något att säga, formar danande den mest maktfaktorn i huruvida människa som mesenchymal stemceller blir fett eller ben i labbet.
, sedan Någonsin dessa stemceller isolerades först i den sena 90-tal, har forskare känt igen det som celltyp som de blir, beror på tätheten, som de är fullvuxna på i labbet. Men rekommenderades gles tillväxt för stunder för att få benceller, och congested tillväxt rekommenderades till förhöjning beloppet av feta celler, ingen visste varför.
Att egentligen att förstå huruvida den var cellerna formar, eller någon aspekt av deras grann, som riktade differentiering, M.D.-/Ph.D.kandidaten Rowena McBeath använde en special teknik som framkallades i Chens labb, som begränsar individceller till lilla utrymmen, utan att kräva cell- grann att göra trängseln.
Tekniken som kallas micropatterning, använder teknologi som framkallades initialt för halvledarebranschen. Genom Att Använda en materiell gummi-något liknande, skapas stämplar som varje har en närmare detalj att mönstra av mikroskopiskt kvadrerar, varje som täckas med ett protein, som tilldrar celler (fibronectin). Stämpeln är därefter den van vid överföringen mönstra till en ytbehandla och att resultera i ”öar” till vilka celler klibbar. Forskarna kan exakt kontrollera storleksanpassa av öarna, och bildar sträcker ska celler en klumpa ihop sig eller därför huruvida ut.
”Med denna bearbeta oss kan begränsa kapaciteten av individceller till spridning, och vi kan göra så tusentals celler i sänder,” något att säga Chen.
McBeaths experiment visade att mesenchymal stemceller på de små öarna som klumpa ihop sig upp och, biologically att tala som är rörda närmare passande feta celler, fördriver de på stora öar sträckte ut och fick närmare passande benceller. I följande experiment bevisade hon formar att som, kan inte vara betaget vid bekant molekylärt signalerar van vid uppmuntrar traditionellt mesenchymal stemceller att göra åtskillnad mellan in i endera fett- eller bencellprecursors.
”Skjuter Sträckning ut stemcellerna in mot passande bencellprecursors, och ingen samling av fett-uppmuntran signalerar var kompetent till därpå betaget tidig sort verkställer av formar,” något att säga McBeath, en M.D.-/Ph.D.kandidat i det Cell- och Molekylära Medicinkandidatprogramet.
McBeath visade också, att en molekyl kallade RhoA, bekant för att aktiveras, när cellspridning ut, kan efterapa verkställa av formar på stemcellers differentiering. Perpetually orsakade aktivet RhoA stemcellerna till flyttningen in mot ben, stund som inaktiva RhoA sköt dem in mot passande feta celler, även om utsatt, dela upp i faktorer bekant för att uppmuntra differentiering in mot motsatscelltypen.
”Remarkably, då cellerna var enkelt fullvuxna i stamgästdisk i labbet, RhoAs förbigick aktiveringen eller inactivation signalerar vanligt van vid riktar deras tillväxt in mot fett eller ben,” något att säga McBeath. ”Men när du förändrar RhoA aktivitet kunde inte tvinga en rundacell för att bli en benprecursor eller en spridd cell för att bli en fet cell på våra micropatterns.”,
Emellertid upptäckte VAGGAR hon det som aktiverar den enzymRhoA kinasen eller, som vänds på av RhoA, orsakat även klumpa ihop sig celler för att göra åtskillnad mellan in mot ben. På April 8, i erkännande av henne mottog arbete, McBeath den Nupur Dinesh Thekdi ForskningUtmärkelsen som del av Hopkinss 27th årliga Unga Utredare Dag.
Därefter ska forskarna arbete på att figurera ut exakt hur forma diktat stemcellers framtider och vilken roll VAGGAR och RhoA lek i det processaa.
Författare på rapporten är McBeath, Chen, Dana Pirone, Celeste Nelson och Kiran Bhadriraju, allt Johns Hopkins. Forskningen betalades av MedborgareInstitutet av Allmänna Medicinska Vetenskaper, MedborgareInstituten av Hälsas den Medicinska ForskareTräningsprogrammet, den Tjänste- Utmärkelsen för Ruth L. Kirschstein Medborgare Forskning och Det Whitaker Fundamentet.