細胞外基質(zhì)決定干細胞的分化

   上海研域報道，哥本哈根大學干細胞研究中心（Danstem）的新研究，解析了干細胞支持自身分化的信號通路，向人們展示了細胞外基質(zhì)的重要作用。這一成果可以幫助人們更好地利用干細胞治療疾病，例如糖尿病和肝臟疾病等。

   細胞在發(fā)育的同時，組織形成了特定的細胞外環(huán)境，就像一個小都市。在這樣的小都市中，存在許多重要的道路，即信號通路。這些信號通路可以引導胚胎細胞，向早期的胰腺細胞和肝臟細胞發(fā)展。

   理解上述信號通路的調(diào)控機制，一直是發(fā)育生物學中的一個核心問題。Brickman教授及其團隊對小鼠胚胎干細胞的分化進行了深入研究。PI3K/Akt1信號通路的活性是內(nèi)胚層特化*的。研究顯示，這一信號通路會改變細胞外基質(zhì)ECM的成分，從而決定細胞的分化。

   上海研域研究人員發(fā)現(xiàn)，接受到PI3K/Akt1信號的細胞外基質(zhì)，含有低水平的纖連蛋白Fn1。他們通過體外和體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)，這種蛋白是細胞分化成為特定細胞類型的關鍵。研究顯示，即使在缺乏PI3K信號的情況下，只要細胞外基質(zhì)成分正確，就足以決定內(nèi)胚層前體細胞的命運，促進細胞發(fā)育成為成熟細胞。研究人員總結道，局部的PI3K活性影響了細胞外基質(zhì)的組成，細胞外基質(zhì)在此基礎上決定細胞的分化路徑。

“我們的工作為人們提供了細胞發(fā)育的重要信息。目前，人們已經(jīng)在嘗試誘導胚胎干細胞分化成為胰腺和肝臟細胞。但我們的研究指出，現(xiàn)有的方案可能并不那么有效。因為這些方案大多忽視了細胞外基質(zhì)的重要性，”Joshua Brickman說。