力学因素影响干细胞集落发育

作者:快彩平台网站 | 2020-02-08 21:39

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。/ 更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  近日,科学家发现了力学因素影响胚胎干细胞发育的奥秘,这源自一个造型独特的细胞结构。清华大学、北京航空航天大学和哈佛大学等机构的学者日前在《细胞—系统》刊文指出:小鼠胚胎干细胞集落的表面张力随增殖、分化过程而演变,其表面张力来自三维超细胞肌动球蛋白皮层的收缩。

  细胞感受细胞力学微环境的过程,实际是细胞将感受到的力学刺激转化为生物化学信号的过程,称为细胞力学信号传导。论文第一作者杜婧对《中国科学报》表示,一般平板培养的上皮类细胞多为单层生长,立体感较差,一种自发形成的结构形态非常立体的干细胞集落引起了研究团队的注意。

  干细胞集落如何自发维持其独特造型?答案或许是机械的力学因素。通过利用原子力显微镜检测干细胞集落弹性模量的演化,并使用显微激光切割方法检查集落的表面张力,研究团队发现,小鼠胚胎干细胞集落表面的张力随着干细胞的生长和分化而逐渐减弱。集落表面的微丝骨架是形成张力的重要原因,这些微丝骨架会在肌球蛋白的作用下产生收缩力,从而对集落内部细胞施加压力。

  研究进一步发现,小鼠胚胎干细胞集落内部压力可促进Nanog和Oct4两种基因的表达,而这种超细胞三维肌动球蛋白皮层对囊胚发育也有积极作用。

  “此前关注力学因素对胚胎干细胞影响的研究较少。除了基因调控和生物化学信号的影响,我们的研究也将机械力因素引入其中。”杜婧表示,未来课题组还会继续探寻集落表面张力变化的内在机制。

  近日,科学家发现了力学因素影响胚胎干细胞发育的奥秘,这源自一个造型独特的细胞结构。清华大学、北京航空航天大学和哈佛大学等机构的学者日前在《细胞—系统》刊文指出:小鼠胚胎干细胞集落的表面张力随增殖、分化过程而演变,其表面张力来自三维超细胞肌动球蛋白皮层的收缩。

  细胞感受细胞力学微环境的过程,实际是细胞将感受到的力学刺激转化为生物化学信号的过程,称为细胞力学信号传导。论文第一作者杜婧对《中国科学报》表示,一般平板培养的上皮类细胞多为单层生长,立体感较差,一种自发形成的结构形态非常立体的干细胞集落引起了研究团队的注意。

  干细胞集落如何自发维持其独特造型?答案或许是机械的力学因素。通过利用原子力显微镜检测干细胞集落弹性模量的演化,并使用显微激光切割方法检查集落的表面张力,研究团队发现,小鼠胚胎干细胞集落表面的张力随着干细胞的生长和分化而逐渐减弱。集落表面的微丝骨架是形成张力的重要原因,这些微丝骨架会在肌球蛋白的作用下产生收缩力,从而对集落内部细胞施加压力。

  研究进一步发现,小鼠胚胎干细胞集落内部压力可促进Nanog和Oct4两种基因的表达,而这种超细胞三维肌动球蛋白皮层对囊胚发育也有积极作用。

  “此前关注力学因素对胚胎干细胞影响的研究较少。除了基因调控和生物化学信号的影响,我们的研究也将机械力因素引入其中。”杜婧表示,未来课题组还会继续探寻集落表面张力变化的内在机制。


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