miRNA21在硬基底培养的间充质干细胞中积累2024-05-23 09:00:03
基底刚度是影响细胞表型可塑性和染色质稳定性的关键环境因素，在调节表型变化方面发挥了重要作用，而且机械刺激被移除后这些表型变化仍持续存在一段时间，这种现象被称之为机械记忆。染色质中组蛋白乙酰化程度参与机械记忆过程，在基底软化后根据细胞在刚性基底上生长的持续时间表现出可逆或不可逆性。不仅如此，当基底由硬向软转换时，干细胞通过转录因子产生对刚性基底的机械记忆。例如，在软的聚乙二醇水凝胶上培养的间充质干细胞中，YAP/TAZ和RUNX2的活性取决于之前在聚苯乙烯培养皿上的培养时间。非编力学进展码RNA也参与干细胞机械记忆机制。例如miRNA21在硬基底培养的间充质干细胞中积累，抑制MRTF-A表达，在转移到软基底14天后，miRNA21依旧保持较高水平。当干细胞分化或成熟细胞被重编程为未分化细胞时，染色质结构和细胞核结构的长期变化也可能参与机械记忆。最近的研究关注了组蛋白修饰诱导染色质重塑过程中的细胞机械记忆机制。Scott等人的工作表明，当软骨细胞培养在高刚度基底上时，H3K9me3定位于软骨细胞的核膜附近，当软骨细胞转移到柔软的3D培养环境时，核膜附近H3K9me3标记的染色质重塑会被保留，去甲基化酶KDM4可以部分破坏H3K9me3对于高刚度基底的机械记忆。除基底刚度的刺激外，其它的力学加载方式也会引起染色质的机械记忆。例如，Rashid等人应用三维细胞磁力扭曲系统对活细胞局部分别施加大小为15Pa、持续时间为2min或10min的应力，撤销外力后的几十分钟时间内，GFP标记的染色质能够保持被拉伸的状态，并且这一机械记忆现象的维持时间与应力施加的持续时间成正比。
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.
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