ACS Appl Mater Interfaces:纳米纤维通过FAK/RhoA/YAP1通路调节单个骨髓干细胞成骨

2018-09-07 MedSci MedSci原创

了解细胞-材料相互作用是开发用于组织再生的生物激发材料的先决条件。虽然纳米纤维生物材料已广泛用于组织再生,但纳米纤维结构对干细胞行为的影响在很大程度上是未知的,因为用于纳米纤维-细胞相互作用的生物材料系统不能排除细胞-细胞相互作用的干扰。 在这项研究中,我们开发了一种独特的微图案技术,将一个单一干细胞限制在纳米纤维微图案基质的微区内,因此可消除任何潜在的细胞间通信。纳米纤维微图案基质模拟了天

了解细胞-材料相互作用是开发用于组织再生的生物激发材料的先决条件。虽然纳米纤维生物材料已广泛用于组织再生,但纳米纤维结构对干细胞行为的影响在很大程度上是未知的,因为用于纳米纤维-细胞相互作用的生物材料系统不能排除细胞-细胞相互作用的干扰。

在这项研究中,我们开发了一种独特的微图案技术,将一个单一干细胞限制在纳米纤维微图案基质的微区内,因此可消除任何潜在的细胞间通信。纳米纤维微图案基质模拟了天然细胞外基质(ECM)的物理结构和化学成分,是通过静电纺丝,化学交联和紫外引发光刻相结合的方法制造。

与非纳米纤维结构相比,在纳米纤维微岛上培养的骨髓干细胞(BMSC)与体内细胞的形态更相似,更小的扩散区域,更少的粘着斑和更少的应力纤维。在纳米纤维微区上培养的BMSC也具有较高的碱性磷酸酶(ALP)活性,表明纳米纤维结构促进了BMSC分化。机制研究表明,纳米纤维通过FAK/RhoA/YAP1通路调节单个骨髓干细胞的成骨。

本研究开发的纳米纤维微图案基质是促进理解细胞-基质相互作用的优秀平台,最终为新型生物激发组织再生支架的开发提供了有用的新见解。

原始出处:

Chang B, Ma C, Liu X. Nanofibers regulate single bone marrow stem cell osteogenesis via FAK/RhoA/YAP1 pathway. ACS Appl Mater Interfaces. 2018 Sep 6. doi: 10.1021/acsami.8b11449.