細(xì)胞形狀作為一個幾何因素可以影響干細(xì)胞分化,這是近年來國際學(xué)術(shù)界一個涉及生物材料、再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控的重要發(fā)現(xiàn)。復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系丁建東課題組在此領(lǐng)域也有獨(dú)到研究,相繼發(fā)表多篇文章,如:
Rong Peng, Xiang Yao, and Jiandong Ding*, Effect of cell anisotropy on differentiation of stem cells on micropatterned surfaces through the controlled single cell adhesion, Biomaterials, 32, 8048-8057 (2011)
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961211008064
Xiang Yao, Rong Peng, and Jiandong Ding*, Effects of aspect ratios of stem cells on lineage commitments with and without induction media, Biomaterials, 34(4), 930-939 (2013)
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961212012033
Xiang Yao, Rong Peng, and Jiandong Ding*, Cell-material interactions revealed via material techniques of surface patterning, Adv. Mater., 25(37), 5257-5286 (2013)
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201301762/abstract
Bin Cao, Rong Peng, Zhenhua Li, Jiandong Ding*, Effects of spreading areas and aspect ratios of single cells on dedifferentiation of chondrocytes, Biomaterials, 35, 6871-6881 (2014)
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961214005201
丁建東課題組近來還報道,細(xì)胞器的形狀也可以成為一種影響因素。課題組前期采用微電子技術(shù)制備的模板獲得了高分子材料的微柱陣列。在適當(dāng)?shù)奈㈥嚵谐叨认掠^察到了細(xì)胞核的自我形變,這種細(xì)胞器的形變并不是細(xì)胞整體外形的縮影,具有相對獨(dú)立性。隨后的深入研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),細(xì)胞核變形的半定量程度隨微柱高度呈現(xiàn)類似一級相變的規(guī)律:這種細(xì)胞核變形即便在經(jīng)過較長的干細(xì)胞誘導(dǎo)分化后依然得以保持。在細(xì)胞核的自我形變下,骨髓基質(zhì)干細(xì)胞依然保持了成骨誘導(dǎo)和成脂誘導(dǎo)的潛能,但是分化程度則受到了細(xì)胞核形狀的影響。這種影響與通常人們在沒有顯著細(xì)胞核變形的平整兩維表面情況下的規(guī)律不一致,揭示了細(xì)胞核有較為強(qiáng)大的調(diào)控功能。
以劉香男博士生為第一作者的13個印刷頁的全文于2016年10月4號在生物材料權(quán)威期刊Biomaterials在線發(fā)表。詳見Subcellular cell geometry on micropillars regulates stem cell differentiation,Xiangnan Liu, Ruili Liu, Bin Cao, Kai Ye, Shiyu Li, Yexin Gu, Zhen Pan, Jiandong Ding*, Biomaterials, 111, 27-39 (2016).
文章鏈接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961216305245
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