幹細胞の発達の経路は、その形状に依存する

幹細胞を必要な発達経路に向けるために、適切なホルモンおよび他の生化学的シグナルを供給する必要はなく、単に所望の組織の細胞の形状をとるだけで十分である。

幹細胞が厳密に定義された別のタイプの細胞に変わる原因は何ですか？例えば、骨幹細胞は、軟骨ではなく骨細胞になる必要があることをどのようにして学びますか？これらの問題は、基礎科学と応用科学の両方にとって非常に重要です。再生医学では、罹患組織は幹細胞から得られた健康なものに置き換えられ、医師は幹細胞が正しい組織になることを確実にすべきである。

そのような細胞は化学的シグナルに従うことが知られている：ホルモンは、幹細胞に1つまたは別の成熟組織を生じさせることができる。一方、細胞分化は、細胞培養物が生存し増殖する表面のタイプに依存するという証拠がある。細胞と基質との接触はその運命を決定する。国立標準技術研究所（USA）の研究者らは、幹細胞の形質転換は、それが取らなければならない形に依存していることを示唆している。

幹細胞から組織を培養するために、医療従事者は、三次元基盤である基質として機能する一時的な高分子インプラントを使用する。スケルトンインプラントは、宇宙で細胞を組織し、それらの成長を指示する。実験では、科学者たちは、骨組織の幹細胞をそのようなインプラントのいくつかのタイプに植え付けました。これらのインプラントは、空間構造が異なりました。この場合、細胞は発達の経路について「知らせる」ホルモンまたは他の物質を添加することなく増殖させた。その結果、5例中1例のみで幹細胞がカルシウムを蓄積し始め、成熟骨細胞への形質転換の証拠となった。この基質上に足場をうまく獲得するためには、細胞は伸張して長いプロセスを与えなければならず、すなわち、成熟骨細胞の形態をとる必要があった。

したがって、著者が雑誌Biomaterialsに書いているように、幹細胞は化学シグナルカクテルなしで所望の発達経路にプッシュすることができる。それらに、所望の組織の細胞に固有の特徴的な形態を与えることで十分である。

一見すると、結果は奇妙で理解できません。それは、医学の練習では白い服を着用しなければならないため、学生は医者になるということです。科学者は、細胞の形態がその行動を決定する方法をまだ説明していない。しかし、もちろん、新しい組織を成長させる空間的方法は、シグナル化学的「培養」よりも安価で簡単であると思われる。