Структура подложки определяет направление дифференцировки стволовых клеток

Американские ученые из National Institute of Standards & Technology исследовали влияние подложек с различной трехмерной структурой на культивируемые на них стволовые клетки.

При помощи скрининга ДНК было выявлено, что у первичных человеческих стромальных клеток костного мозга (СК КМ) каждый тип подложки индуцирует уникальный рисунок экспрессии генов. Было также обнаружено, что физическая структура подложки оказывает большее влияние на экспрессию генов, чем химический состав подложки.

Ученые открыли, что влияние структуры подложки на функцию СК КМ опосредовано изменением формы клеток.

Из всех протестированных подложек вызвать остеогенную дифференцировку СК в отсутствие химических остеогенных добавок в среде удалось только на подложке со структурой нановолокон. Нановолокна заставляли клетки принимать удлиненную и разветвленную форму. Такая морфология характерна для СК КМ, дифференцирующихся в остеобласты под воздействием химических остеогенных добавок при выращивании на плоской полимерной пленке. Напротив, культивируемые на плоской поверхности СК КМ в отсутствие остеогенных добавок имеют более округлую и неветвистую форму.

По мнению доктора П.И. Катуняна, главного врача московского Центра медико-биологических технологий, результаты данной работы говорят о том, что стволовые клетки гораздо более чувствительны к структуре подложки, чем считалось до сих пор. Значит, используя определенную структуру подложки, можно заставить стволовые клетки изменять форму и таким образом повлиять на направление их дифференцировки, чтобы получить клетки нужной ткани.

Материалы исследования представлены в статье Kumar G, et al. The determination of stem cell fate by 3D scaffold structures through the control of cell shape.

Источник: www.stemcells.ru