細胞-材料界面是一個動態(tài)、復(fù)雜的微環(huán)境，細胞可以感知外部的材料特征，并且將其整合為細胞內(nèi)的物理化學(xué)信號，通過信號的傳遞和轉(zhuǎn)導(dǎo)最終改變細胞的功能和相關(guān)基因表達。從亞細胞層面關(guān)注細胞核的形狀響應(yīng)有助于更深層次理解細胞—材料相互作用，為生物材料、組織工程、再生醫(yī)學(xué)和生物力學(xué)研究提供借鑒。
復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系丁建東教授課題組在PLGA高分子微柱陣列表面發(fā)現(xiàn)了細胞核變形的過沖現(xiàn)象，初始階段細胞核會發(fā)生嚴重的自我形變，隨著時間的推延又會發(fā)生部分的形變恢復(fù)。細胞骨架抑制劑處理的結(jié)果表明細胞質(zhì)中的肌動蛋白骨架參與提供細胞核變形恢復(fù)所需的驅(qū)動。分別對未分化的骨髓基質(zhì)干細胞、正在進行分化中的細胞和已分化的成骨細胞進行細胞核變形的考察，發(fā)現(xiàn)細胞核過沖現(xiàn)象具有細胞類型依賴性，未分化和已分化的細胞均表現(xiàn)為一次過沖現(xiàn)象，正在進行分化的細胞核變形呈現(xiàn)兩次過沖，均表現(xiàn)出非單調(diào)的形變規(guī)律。
以博士生劉香男為第一作者的論文在ACS Applied Materials & Interfaces上發(fā)表。詳見：Xiangnan Liu, Ruili Liu, Yexin Gu, and Jiandong Ding*, Nonmonotonic Self-Deformation of Cell Nuclei on Topological Surfaces with Micropillar Array, ACS Applied Materials & Interfaces, 9, 18521-18530 (2017).
