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多能干细胞的发现，能够分化成构成人体的各种不同细胞谱系，标志着生物科学和医学新时代的开始。虽然我们现在也能够重新编程常规细胞以显示这种多能性，但我们仍然需要了解导致这些细胞朝向特定细胞命运的不同线索，包括构成眼睛的细胞。
“细胞报告”杂志报道的一项新研究通过证明，通过在称为层粘连蛋白的不同形式的蛋白质上培养人多能干细胞，可以诱导它们成为角膜细胞，视网膜细胞等。然后可以收集细胞并用于一系列治疗目的。
这项研究建立在这个以大阪大学为中心的研究小组的早期工作的基础上，该研究表明，将这些干细胞暴露于层粘连蛋白的同工型，层粘连蛋白是填充细胞外空间的基质的结构成分，导致细胞集落的形成。四个同心区。这些区域中的每一个都表现出特定于眼睛的特定解剖学组件的特征。
在这里，研究小组在仅含有眼内存在的其他层粘连蛋白同种型的条件下培养这些干细胞，发现这导致产生具有不同迁移率，密度和相互作用倾向的细胞。然后他们表明，对于每种特定的层粘连蛋白同种型，培养物中产生的不同细胞与胚胎小鼠眼睛不同部位的细胞相匹配，其中相同的层粘连蛋白同种型占优势。
“我们发现，不同的层粘连蛋白同种型影响细胞是否以及如何快速从种群最初接种的位置向外迁移，以及菌落中的细胞被包装的密度，”通讯作者Ryuhei Hayashi说。“这些不同的行为与干细胞变成细胞的种类有关，这表明我们可以通过为靶细胞选择合适的层粘连蛋白来特异性地产生眼细胞类型。”
然后研究人员调查了这些不同行为背后的分子机制。他们发现层粘连蛋白的形式产生具有四个同心环的集落导致细胞外结构支架的收缩，其将细胞系在一起，产生更高密度的集落中心。这又导致一种叫做YAP的蛋白质的失活，这种蛋白质促进了在集落中心分化成视网膜样细胞。
“现在我们可以使用不同的层粘连蛋白来编程干细胞成为眼睛不同部位的特定细胞，我们可以收集并应用它们治疗一系列眼部疾病，”最后一位作者Kohji Nishida说。“这可能是眼科领域非常有用的工具。”
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