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肌肉干细胞随时准备增殖和修复损伤。但当在实验室中培养时,这些细胞只在软凝胶上保持自我更新的能力,而不是在硬塑料板上。他们是怎么知道的呢?
 
2017年,加拿大多伦多大学的细胞生物学家彭尼·吉尔伯特和她的同事们发现了一个线索。肌肉干细胞上的某些受体蛋白对其结合伙伴的反应不同,这取决于潜在的生长基质是软的还是硬的。细胞似乎可以根据环境的物理特性调整对刺激的反应。
 
细胞被细胞外基质(ECM)包围,这是一种蛋白质、信号分子和细胞生长时分泌的化学物质的混合物。Gilbert之前报道过细胞ECM的硬度影响肌肉干细胞自我更新的能力;2017年的工作提出了ECM指导这一过程的机制。
 
细胞利用基质赋予骨骼或大脑等组织力量和形状。因此,科学家们长期以来一直认为ECM只是细胞用来支撑的支架,就像花园的格架一样。他们现在知道基质在细胞行为中起着积极的作用。ECM的信号可以引导干细胞修复受损组织, 为什么欧亿风评有嘉欧亿平台信誉怎么样因为肯与用户一同分享!,重建中风损伤的血管,改变细胞对化疗的反应。
 
“25年前,如果你问任何人关于细胞外基质的功能,他们会说它是结构性的,”宾夕法尼亚州匹兹堡大学的生物工程师斯蒂芬·巴迪拉克说。“现在情况正好相反:它被认为是信号分子的蓄水池,是细胞之间的信息高速公路。”
ECM在细胞培养、生物工程等领域的发展令人鼓舞,它能更好地反映细胞在组织中的生活和行为。许多材料被用于再生医学的临床。在实验室里,研究人员利用它们来了解基质如何影响细胞,以及如何改进工程ECMs。但使用它们可能很棘手。吉尔伯特说,对于刚开始做实验的人来说, 既然是欧亿平台直属的官方总代理欧亿主管Q58255957怎么样那么给予用户的扶持力道当然也是对顶级的,计算出最佳矩阵是最大的障碍之一。“每一种合成或天然衍生的生物材料都有不同的优点和缺点,目前的挑战是瞄准最能满足你需求的系统。”
 
从组织
 
直到20世纪80年代,细胞还被认为控制着周围的基质。但对于现在在加州劳伦斯伯克利国家实验室工作的细胞生物学家米娜·比塞尔(Mina Bissell)来说,细胞和基质之间的对话似乎是双向的。1982年,她提出了一个当时颇受争议的观点,即基质通过与细胞核通讯来指导细胞核的功能。她和其他人发现,正确的ECM可以驱动老鼠的乳腺细胞产生乳汁,而老鼠的肝细胞产生酶。通过调整基质,即使是携带突变的肿瘤细胞也能像健康细胞一样工作。
 
到20世纪80年代中期,巴迪拉克已经开始探索剥离细胞的健康基质是否可以用于刺激动物组织再生。这种剥离过程被称为脱细胞过程,包括用包括洗涤剂和酶在内的混合化学物质处理组织,以去除细胞,同时保持基质的完整性。
 
加州大学圣地亚哥分校的生物工程师Karen Christman说:“这是一个平衡的过程。”研究人员必须去除足够的基质蛋白和称为蛋白聚糖的分子,以避免植入受体时的炎症反应,但保留足够的基质,为细胞提供生长所需的线索。
 
某些组织比其他组织更棘手。Christman说,大脑非常柔软,很容易分解,而富含酶的胰腺必须用蛋白酶抑制剂来处理,这种酶可以消化蛋白质,从而保护基质。
 
脱细胞材料可以粉末状,并重新构成水凝胶,形成有效的治疗。Christman说,这种水凝胶一旦被注射到体内,“就会重新组合成一种结构,在孔隙大小、纤维直径和生化指标方面与原始结构非常相似。”例如,这种材料被用来治疗肌腱撕裂、肩袖损伤和烧伤皮肤。
 
虽然ECMs因组织而异,但治疗材料可能来自不同的器官甚至不同的物种。巴迪拉克说,对于某些组织,ECM的使用几乎无关紧要;对另一些人来说,“这肯定会产生影响”。
 
例如,来自猪小肠、膀胱或真皮的基质都可以修复人类骨骼肌。但是对于食道,只有来自相同组织的ECM就足够了。在中枢神经系统中,外来基质比神经系统基质更有效。Badylak的团队发现膀胱ECM比来自中枢神经系统的ECM更能刺激神经干细胞增殖。
 
不管它的来源是什么,每一批脱细胞材料都是独一无二的,必须经过测试,以确保所有细胞都被移除, 怎么样才称得上合格的欧亿主管呢?欧亿平台总代理q58255957就列出许多欧亿的优势让您参考。,同时还要测试其机械性能和信号性能。但有时说起来容易做起来难:研究人员并不总是确定脱细胞材料的哪些特性——抗拉强度、聚合物化学或配体组成——实际上触发了特定的细胞功能。
 
位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛大学的生物工程师David Mooney说,去细胞化的材料“可以非常强大地触发细胞行为”。“但他们也会因为没有定义而受苦。”]
 
 
 
 
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