Melody Swartz教授領(lǐng)導的一個EPFL(Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne)研究組首次證明非常緩慢的生理流的存在影響著對組織形成和細胞遷移至關(guān)重要的細胞外環(huán)境,。研究的結(jié)果公布在10月24日的Proceedings of the National Academy of Sciences上,。
組織工程學的一個主要的挑戰(zhàn)就是要確定出細胞交流、遷移和組織成生活組織所需的關(guān)鍵環(huán)境成分,。其中的一種成分就是細胞外存在的濃度變化很小的特殊蛋白質(zhì)——成形素,。細胞能感應(yīng)成形素濃度極其微小的變化,并且相應(yīng)地改變它們的功能,。在胚胎發(fā)育過程中,,干細胞在成形素的作用下分化成器官。甚至癌細胞也能利用成形素生長,、誘導血液供應(yīng)和轉(zhuǎn)移,。
盡管細胞組織對這些成形素成分如何反應(yīng)已經(jīng)有了較為詳細的記載,但是我們對有關(guān)這種輕微的濃度變化首先如何被確定卻知之甚少,。新的研究則證明細胞外環(huán)境微小的生理力量可能起到一個重要作用,。
Swartz和同事發(fā)現(xiàn)緩慢的生理流(如存在于淋巴和毛細血管間的緩慢流動的液體能夠有助于將大分子從血液輸送到組織)在這些成分的形成過程中起到重要作用。他們使用計算機模型證明存在緩慢流動的液體時,,細胞能建立并擴增它們自己的形成素成分,。這種精細的系統(tǒng)可能進化成了細胞更好地控制它們的局部細胞外環(huán)境的方式。
研究人員Cara-Lynn Helm利用毛細管形成的一個離體模型證明小的生理流在組織形成過程中起到一個重要的作用,。她將人類血細胞和淋巴內(nèi)皮細胞放置在一個含有VEGF的環(huán)境中并使這個系統(tǒng)發(fā)生了一種非常緩慢的外部誘導的生理流,。在生理流和VEGF的共同作用下,內(nèi)皮細胞形成網(wǎng)絡(luò)并組織起來,,從而快速形成了毛細管,。(生物通記者楊淑娟)