多能干细胞的发现能够分化为构成人体的各种不同细胞谱系，这标志着生物科学和医学新时代的开始。尽管我们现在也能够对常规细胞进行重编程以表现出这种多能性，但我们仍然有很多东西要学习，这些不同线索会导致此类细胞进入特定的细胞命运，包括构成眼睛的细胞。
《细胞报告》杂志上发表的一项新研究表明，通过在不同形式的称为层粘连蛋白的蛋白质上生长人类多能干细胞，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将其用于多种治疗目的。
这项研究建立在以大阪大学为中心的小组的早期工作基础之上，该小组的研究表明，将这些干细胞暴露于层粘连蛋白的同工型中，层粘连蛋白是填充细胞外部空间的基质的结构成分，导致形成了如下细胞集落：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成分的特征。
在这里，研究小组在仅包含眼中存在的其他层粘连蛋白同工型的条件下培养了这些干细胞，发现这导致了具有不同迁移率，密度和相互作用趋势的细胞的产生。然后，他们表明，对于每种特定的层粘连蛋白同工型，培养物中产生的不同细胞与胚胎小鼠眼睛的不同部位的细胞匹配，在这些部位相同的层粘连蛋白同工型占主导。
“我们发现不同的层粘连蛋白同工型会影响细胞从最初接种菌落的点开始是否向外迁移以及迁移出细胞的速度以及迁移到菌落中的细胞堆积的密度，”作者Ryuhei Hayashi说道。“这些不同的行为与干细胞转化成的细胞种类有关，这表明我们可以通过为靶细胞选择合适的层粘连蛋白类型来特异性地产生眼细胞类型。”
然后，研究人员研究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导致带有四个同心环的菌落引起细胞外结构支架的收缩，从而使细胞束缚在一起，从而产生更高密度的菌落中心。反过来，这导致一种叫做YAP的蛋白质失活，这种蛋白质促进了在集落中心向视网膜样细胞的分化。
最后一位作者西田浩二说：“现在，我们可以使用不同的层粘连蛋白对干细胞进行编程，使其成为在眼睛的不同部位发现的特定细胞，我们可以收获它们并将其应用于多种眼部疾病的治疗中。”“这可能是眼科领域非常有用的工具。”
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