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皮肤干细胞分化调控的机械生物学机制研究2025-07-22 08:35:59

截至2024年多个iPSCs产品已进入临床阶段,适应症范围涵盖肿瘤、糖尿病、帕金森病、骨/关节病和眼科疾病等多种疑难病症。今后iPSCs有望成为细胞治疗的主要细胞来源。雷凯等利用患者iPSCs构建神经肌肉类器官,用于研究渐冻症,研究人员发现衰老相关血小板分化通路可能是老年人易患心血管疾病的致病原因之一,干细胞疗法在治疗瘫痪方面取得积极成果。

皮肤是人类重要的组织器官,其能保护机体免于病原体、毒性物质和其它有害物质的入侵。皮肤需要不断持续更新,同时改变皮肤的尺寸以适应对机体的覆盖和保护,为了完成复杂动态的行为,皮肤中的每个细胞都有特定任务,这取决于其所处的位置。普朗克研究所的研究人员发现,细胞的密度和拥挤程度在指导单一干细胞的命运决定,以及组织内分化细胞的运动上扮演着关键角色,这或许能够确保所有的细胞类型都能够正确定位到组织内部。
 
表皮组织由多层细胞构成,皮肤干细胞位于最底层,其作用是分化出新的皮肤细胞,并向上移动到皮肤层发挥相应作用。拥挤在一起所诱导的局部压力会促进细胞分化。分裂的干细胞能导致干细胞层出现局部拥挤效应,从而诱发细胞变形;细胞之间的挤压和变形能够诱发附近细胞出现分化,这种拥挤和挤压的细胞能够改变自身特性,这些细胞能够感知其附近细胞的行为变化,这或许就能为研究人员提供一种有效简单的方法来帮助维持组织的尺寸、结构和功能。
 
该研究首次阐明了诸如人类皮肤等复杂机体组织如何通过简单的自我组织原则来产生并且维持其结构。可以想象,细胞的密集拥挤所诱导的局部压力,不仅仅会促进皮肤细胞分化,在体积变化的任何组织中,其细胞周期变化也受到其影响,从而为研究组织局部压力与细胞分化增殖再分化等研究提供了另一种思路。
 
出自《干细胞与人类健康研究进展》 作者:潘杰,中山皓博.