Materials as stem cell regulators.
Materials as stem cell regulators.
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DOI：
10.1038/nmat3937
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发表时间：
2014-06
期刊：
影响因子：
41.2
通讯作者：
Engler, Adam J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Murphy, William L.;McDevitt, Todd C.;Engler, Adam J.
干细胞/材料界面是一个复杂的动态微环境，其中细胞和材料合作决定彼此的命运：细胞通过重塑其周围环境，材料通过其固有特性（如粘附性，刚度，纳米结构或降解性）。与材料接触的干细胞能够感知它们的特性，通过信号传播整合线索，并最终将并行信号信息转化为细胞命运决定。然而，发现干细胞响应固有材料特性的机制具有挑战性，因为干细胞环境中存在高度复杂的多组分信号环境。在这篇综述中，我们讨论了最近的证据表明，固有的材料特性可能会被设计来决定干细胞的命运决定，并概述了一个子集的操作信号转导机制，已经开始出现。干细胞工程和机械转导的进一步发展将对干细胞生物学和再生医学产生重大影响。
The stem cell/material interface is a complex, dynamic microenvironment in which the cell and the material cooperatively dictate one another's fate: the cell by remodelling its surroundings, and the material through its inherent properties (such as adhesivity, stiffness, nanostructure or degradability). Stem cells in contact with materials are able to sense their properties, integrate cues via signal propagation and ultimately translate parallel signalling information into cell fate decisions. However, discovering the mechanisms by which stem cells respond to inherent material characteristics is challenging because of the highly complex, multicomponent signalling milieu present in the stem cell environment. In this Review, we discuss recent evidence that shows that inherent material properties may be engineered to dictate stem cell fate decisions, and overview a subset of the operative signal transduction mechanisms that have begun to emerge. Further developments in stem cell engineering and mechanotransduction are poised to have substantial implications for stem cell biology and regenerative medicine.
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