人類多能干細(xì)胞(hPS)具有分化成人體多種細(xì)胞組織的潛能,，長(zhǎng)期以來(lái)干細(xì)胞科學(xué)家們開展廣泛的研究致力于推動(dòng)其在脊髓損傷、帕金森氏病,、燒傷,、心臟病、糖尿病,、關(guān)節(jié)炎和其他疾病的臨床應(yīng)用,。目前干細(xì)胞技術(shù)飛速發(fā)展，取得了日新月異的研究成果,?？茖W(xué)家已經(jīng)能夠從多種組織分離干細(xì)胞，也可將成人體細(xì)胞誘導(dǎo)為多能干細(xì)胞,。但是,，脫離了體內(nèi)微環(huán)境的大部分人類多能干細(xì)胞包括人類胚胎干細(xì)胞和人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞當(dāng)其作為單個(gè)細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)時(shí)很容易發(fā)生凋亡，從而不利于開展研究工作,。因此,，抑制干細(xì)胞的凋亡對(duì)干細(xì)胞研究具有重要意義。
加州大學(xué)河濱分校的研究人員證實(shí)一種自然存在于人類多能干細(xì)胞中的分子馬達(dá)"nonmuscle myosin II" (NMII)可對(duì)多個(gè)細(xì)胞功能起調(diào)控作用,。當(dāng)人類多能干細(xì)胞分散成單細(xì)胞時(shí),，NMII啟動(dòng)細(xì)胞發(fā)生凋亡。雖然NMII發(fā)揮作用的機(jī)制尚不清楚,，研究人員一致認(rèn)為NMII是通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞主要內(nèi)在成分發(fā)生收縮而最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡
為了終止細(xì)胞凋亡,，研究人員使用了一種化學(xué)合成化合物blebbistatin處理人類多能干細(xì)胞，證實(shí)blebbistatin可通過(guò)抑制NMII促進(jìn)細(xì)胞存活,。（blebbistatin是一種可從多家公司購(gòu)買的商品化生物活性化合物）
“我們的研究表明blebbistatin與大部分人類多能干細(xì)胞凋亡抑制劑一樣的有效,，”生化系助理教授Noboru Sato說(shuō)。
目前研究論文已在線發(fā)表于Nature Communications雜志上,。
當(dāng)前大部分人類多能干細(xì)胞的培養(yǎng)都需要?jiǎng)游镌葱缘牟牧侠绨辉谂囵B(yǎng)皿表面的基質(zhì)膠,。沒有這些材料，人類多能干細(xì)胞就無(wú)法貼附在培養(yǎng)皿上,。但是使用這些材料的不利之處在于它們有可能會(huì)導(dǎo)入病毒和其他未知的病原體而引起人類多能干細(xì)胞污染,。
“使用blebbistatin的另一個(gè)益處在于我們不再需要人源或是動(dòng)物源性材料包被培養(yǎng)皿表面,，”Sato說(shuō)：“這是因?yàn)閎lebbistatin非常有利于細(xì)胞粘附到培養(yǎng)皿表面。我們將blebbistatin與化學(xué)合成包被材料多聚賴氨酸（poly-D-lysine）結(jié)合,，開發(fā)了一種完全確定的簡(jiǎn)化的培養(yǎng)環(huán)境從而使得人類多能干細(xì)胞能在完全無(wú)動(dòng)物成分和無(wú)污染的條件下生長(zhǎng)。
多聚賴氨酸是一種可從多個(gè)公司購(gòu)得的化學(xué)合成非動(dòng)物成分包被材料,，可廣泛用于其它細(xì)胞類型的培養(yǎng)皿包被,。用多聚賴氨酸包被培養(yǎng)皿，再在培養(yǎng)基中加入blebbistatin就可促使人類多能干細(xì)胞粘附生長(zhǎng),。“我們將一些日常的材料混合到一起,，生成一種完全不同的干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)平臺(tái)。”Sato說(shuō),。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦英文摘要：
Nature Communications doi:10.1038/ncomms1074
Non-muscle myosin II regulates survival threshold of pluripotent stem cells
Andrea Walker,Hua Su,Mary Anne Conti,Nicole Harb,Robert S. Adelstein& Noboru Sato
Human pluripotent stem (hPS) cells such as human embryonic stem (hES) and induced pluripotent stem (hiPS) cells are vulnerable under single cell conditions, which hampers practical applications; yet, the mechanisms underlying this cell death remain elusive. In this paper, we demonstrate that treatment with a specific inhibitor of non-muscle myosin II (NMII), blebbistatin, enhances the survival of hPS cells under clonal density and suspension conditions, and, in combination with a synthetic matrix, supports a fully defined environment for self-renewal. Consistent with this, genetically engineered mouse embryonic stem cells lacking an isoform of NMII heavy chain (NMHCII), or hES cells expressing a short hairpin RNA to knock down NMHCII, show greater viability than controls. Moreover, NMII inhibition increases the expression of self-renewal regulators Oct3/4 and Nanog, suggesting a mechanistic connection between NMII and self-renewal. These results underscore the importance of the molecular motor, NMII, as a novel target for chemically engineering the survival and self-renewal of hPS cells.
