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干细胞可对机械力产生反应

点击次数:3735 发布时间:2018/11/20 10:11:26

近日,一项刊登于国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中,来自科隆大学的研究人员通过研究揭示了干细胞如何通过改变其细胞核中DNA的组装方式来感知并且对外部机械力做出反应,同时研究者还发现基因的表达是干细胞分化所必不可少的。

不管是皮肤细胞还是大脑细胞,所有细胞都分享着相同的遗传代码,然而这些细胞通常会处于不同类型的机械环境和机械压力中,比如大脑组织非常柔软,而骨头又非常坚硬;研究者已经知道细胞可以通过改变其结构和基因表达以更好地适应特殊环境来对外部力量产生反应,同时这也可以帮助细胞更好地发挥功能,但目前这种调节背后的分子机制研究者尚不清楚。
研究者Huy Quang Le说道,当皮肤遇到毒物侵害、损伤、紫外照射以及机械应变时,期就可以保护我们抵御外部压力,因此对压力产生反应对于皮肤细胞而言非常重要。本文中研究者通过研究揭示了皮肤细胞对作用力产生反应的机制,研究者Le及同事利用了一种特殊的机械设备将皮肤干细胞培养液置于和机体组织内部经历的相似机械性拉伸中,随后研究者利用新一代的测序技术对这些处于机械压力状态的干细胞内部的基因表达进行分析,结果发现干细胞中数千个基因的表达被下调了,而且很少有基因的表达被上调。
进一步深入研究,研究者发现机械拉伸力量可以诱导细胞核中DNA的包装发生全面变化,从而就会导致细胞转录活性出现全面的抑制,这就意味着很少有DNA可以被转录翻译形成新型蛋白质;然而对于干细胞分化而言,其往往需要转录大量的基因来获得特殊的结构和功能,zui终在机械拉伸的作用下,受到拉伸的干细胞就不会在分化信号存在的情况下进行分化了,因此研究者或许就可以通过对干细胞施加机械力来改变细胞中DNA的结构组织。

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