Специализация стволовых клеток предопределяется их механобиологическими особенностями

Сегодня биохимические способы описания биоматериалов и живых систем постепенно сменяются механобиологическими. Механобиология изучает структурные особенности биологических материалов через их реакцию на внешние стимулы. Например, механобиологический подход позволил установить, что внутреннее устройство клетки обладает одновременно эластическими и вязкостными параметрами. Они объединены в понятии вязкоэластичности.

Токийские исследователи решили изучить то, как вязкоэластичные характеристики мезенхимальных стволовых клеток влияют на их дифференциацию, то есть «созревание» и приобретение определённой специализации. Учёные проследили все этапы созревания клеток и обнаружили, что по мере дифференциации их ядра становятся менее твёрдыми и более флюидными. При этом ядра меньше отвечают на воздействие внешних стимулов, поддерживая особый баланс между эластичностью и гомеостатичностью. Это помогает клеткам следовать определённой схеме дифференциации, помогающей им специализироваться.

Было установлено, что способность ядер стволовых клеток реагировать на внешние стимулы сильнее или слабее обусловлена тем, как в них концентрируется хроматин. Именно последний помогает клеткам «придерживаться выбранного пути», обусловливая их вязкоэластичные характеристики.

Фото: Tokyo Metropolitan University