研究人员揭示了新型细胞机械传感器

一个研究小组发现了一种新型调节器，可以控制细胞如何响应机械信号。他们的发现发表在《自然细胞生物学》上。

传统上，细胞生物学的许多研究都集中在了解细胞如何对化学信号(例如扩散信号分子)做出反应。然而，细胞还通过表达特定基因对机械刺激做出反应，例如细胞密度、大小和基质硬度。然而，机械调节器感知机械刺激的机制在很大程度上仍未被探索。

在这项研究中，研究人员利用人类胚胎干细胞(hESC)来深入研究细胞如何检测机械信号并做出反应。通过检查不同细胞密度下培养的 hESC 的转录组，研究人员确定了一个名为 ETV4 的关键角色，它负责介导干细胞密度的变化并控制分化。

此外，该团队还破译了 ETV4 感知机械线索的复杂机制。最初，整合素受体识别细胞密度的变化，随后调节细胞表面受体(即成纤维细胞生长因子受体(FGFR))的内吞作用。 FGFR 内吞作用的机械调节通过 ERK 信号传导决定 ETV4 的蛋白质稳定性。

在干细胞的分化过程中，ETV4在细胞密度低的区域引导中内胚层的形成，同时在细胞密度高的区域促进神经外胚层的发育。研究人员发现，一种新的机械传感器 ETV4 将细胞密度动态与干细胞分化联系起来。

领导这项研究的浦项科技大学教授 Jiwon Jang 表示：“我们发现了机械信号在调节干细胞分化中的重要性以及 ETV4 的关键参与。鉴于 ETV4 作为关键癌基因的重大影响，我们设想利用这一见解来设计旨在通过机械信号控制癌细胞的技术。”

除了Jang之外，研究团队还包括博士生Seungbok Yang。浦项科技大学生命科学系的候选人和加州大学圣巴巴拉分校 (UCSB) 机械工程系的 Mahdi Golkaram 博士。

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