固体支撑磷脂膜的流动性调控神经干细胞的分化
2018/4/23 10:24:20 中科院再生医学

     干细胞具有自我更新、向多种细胞分化的能力，在再生医学领域具有重要的应用前景。在体内，干细胞处于一个动态的、复杂的细胞外基质环境中，而细胞外基质具有动态展示抗体、细胞诱导重组等特征，对于维持细胞的正常生理功能具有重要作用。

     目前，已有大量的研究工作尝试模拟细胞外基质，以更好的研究细胞行为，并为组织工程研发有效的仿生材料提供理论基础。这些工作包括在材料表面修饰生物活性分子、调控材料的物理性质，例如硬度、拓扑结构等。

     目前大多数修饰后的材料，材料表面的抗体均为静态展示，不能很好的模拟自然的细胞外基质环境，而固体支撑磷脂膜(SLB)是一种为大家所熟知的生物仿生膜，具有长程流动性特点，连接于SLB表面的抗体可以自由移动至细胞表面受体所在的位置并与之结合，且在细胞的介导下可发生聚集及重排。与此同时，SLB的流动性对细胞的贴壁形式、细胞骨架结构、以及癌细胞的侵染率等据报道也有显著影响。而SLB流动性对干细胞的影响目前鲜有报道。

     中科院苏州纳米所戴建武再生医学研究团队以SLB为细胞培养基底，研究了不同流动性的SLB对神经干细胞(NSC)的影响。结果发现，NSC的行为与SLB的流动性密切相关：低流动性的SLB促进NSC的黏着斑以及应力纤维的形成，有利于NSC伸展并向神经元方向分化；而高流动性的SLB不利于黏着斑、应力纤维的形成，NSC的伸展，却有利于NSC向星形胶质细胞方向分化。

    

     图1 细胞免疫荧光检测SLB流动性对NSC分化的影响，Tuj-1，神经元标志物；GFAP，星形胶质细胞标志物。(流动性：P-SLB>Cs-SLB>CC-SLB)

     这可能与流动性对黏着斑的形成及其下游MEK/ERK信号通路的激活相关：低流动性的SLB促进了黏着斑的形成，进而激活MEK/ERK信号通路，最终促进NSC向神经元方向分化。

    

     图2 流动性影响NSC分化的机制示意图

     该研究结果已于近日发表于Biomaterials杂志，题目为 “Lower ?uidity of supportedlipid bilayers promotes neuronal differentiation of neural stem cells byenhancing focal adhesion formation”。本研究提供了一种调控干细胞行为的方式，在理解细胞微环境动态特性对细胞的影响、以及生物相容性支架材料的设计等方面具有重要意义。

     编辑：李佳音

    

    

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