中國科研人員揭示細胞核中的“力學密碼”

長期以來的主流學術觀點認為，穩(wěn)定的細胞粘附和較高的細胞骨架張力是促進間充質(zhì)干細胞成骨分化的關鍵。

中國科研人員利用嵌段共聚物膠束納米光刻技術，在30納米到150納米的范圍內(nèi)精確控制了細胞粘附配體間距，發(fā)現(xiàn)在配體間距增大造成的細胞粘附失穩(wěn)、骨架張力下降的狀態(tài)下，細胞卻呈現(xiàn)出成骨分化趨勢。

為了破解“低張力—高成骨活性”的謎團，科研人員將目光投向承載DNA的細胞核。他們發(fā)現(xiàn)，細胞核內(nèi)的力學狀態(tài)，即核張力的變化，在調(diào)控DNA轉錄與干細胞命運抉擇中起著至關重要的作用。而肌動蛋白骨架的“組裝-解離”動態(tài)過程促進肌動蛋白進入細胞核，可在缺失骨架張力的情況下直接促進細胞核張力。

這一發(fā)現(xiàn)為生物材料界面設計提供了全新的視角。科研人員可通過調(diào)控納米尺度的粘附配體分布，實現(xiàn)對細胞核力學狀態(tài)的精準調(diào)控，從而更有效地誘導成骨分化，為骨修復和再生醫(yī)學開辟新的途徑。

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