zui近，研究人員通過用光學(xué)鑷子擠壓附著于人類干細胞外部的一個微珠，發(fā)現(xiàn)了機械力如何引發(fā)細胞中的一個關(guān)鍵信號通路。

    研究表明，擠壓有助于釋放細胞內(nèi)儲存的鈣離子，并打開細胞膜上的通道，允許離子流入細胞。研究人員知道，對干細胞施加機械力，對于細胞產(chǎn)生各種組織（從骨骼到血液）起著重要的作用。但是直到現(xiàn)在，這些力量如何轉(zhuǎn)化為促使干細胞構(gòu)建新組織的信號，仍不明確。

    可幫助科學(xué)家了解關(guān)于“干細胞分化背后的作用機制”的更多信息。這些結(jié)果也可以引導(dǎo)研究人員在實驗室中重現(xiàn)這些機制，以誘導(dǎo)干細胞分化成可用于移植和其他療法的組織。干細胞周圍的力學(xué)環(huán)境有助于控制干細胞的命運。硬組織（例如下頜）周圍的細胞，給它們施加更高的張力，并且它們可以促進硬組織（例如骨骼）的產(chǎn)生。

    另一方面，存在于硬度較小的組織環(huán)境中的干細胞，可能會產(chǎn)生較軟的材料，如脂肪組織。這些環(huán)境力量如何被轉(zhuǎn)化為干細胞用以分化成更特化細胞和組織的信號的更多信息。在他們的實驗中，他們對人骨髓間充質(zhì)干細胞（存在于骨髓中的干細胞的類型，可轉(zhuǎn)化為骨骼、軟骨和脂肪）施加作用力。

    研究人員使用高度聚焦的激光束來捕獲和操縱附著于干細胞細胞膜上的一個微珠，從而產(chǎn)生了一種光學(xué)“鑷子”，施力于微珠。鑷子施加的擠壓非常小——大約200皮牛頓力。當細胞外沒有鈣離子循環(huán)時，這種力量有助于細胞內(nèi)一個稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)上釋放鈣離子。釋放是借助于細胞的內(nèi)結(jié)構(gòu)蛋白（稱為細胞骨架）連同收縮蛋白機器（稱為肌動球蛋白）。研究人員指出，當機械力觸發(fā)鈣離子從細胞外環(huán)境進入細胞內(nèi)時，只有細胞骨架參與。