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在上轉(zhuǎn)換基質(zhì)中,近紅外光可影響粘附肽的活性,并調(diào)節(jié)間充質(zhì)干細胞的粘附和多分化
華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的黎錦明教授課題組在期刊《NANO LETTERS》(IF:11.189)發(fā)表了一項重要研究成果,開發(fā)了一種控制細胞粘附和多分化的新方法,將來有望應(yīng)用于光再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
之前的研究認為細胞的粘附和分化可以通過材料來控制,但是在體內(nèi)的時空精度較低。黎錦明教授課題組開發(fā)了一種上轉(zhuǎn)換納米顆粒(UCNP)底物,通過近紅外(NIR)光調(diào)節(jié)間充質(zhì)干細胞(MSCs)的細胞粘附和多分化。研究人員將細胞粘附肽Arg-Gly-Asp(RGD)偶聯(lián)在UCNPs表面,并將光裂解4-(羥甲基)-3-硝基苯甲酸(ONA)與RGD連接。然后,將光活化的UCNPs與覆蓋玻璃連接形成UCNp底物。在NIR下,UCNPs上轉(zhuǎn)換形成的紫外線會觸發(fā)ONA的釋放,暴露RGD并動態(tài)改變細胞基質(zhì)的相互作用,促進細胞的粘附和擴散。此外,在UCNP底物上培養(yǎng)的間充質(zhì)干細胞在體內(nèi)外可通過不同強度的NIR照射,特異性誘導(dǎo)脂肪細胞或成骨細胞多分化。
圖1. 期刊《NANO LETTERS》(IF:11.189)
圖2. NIR通過光激活RGD控制粘附肽調(diào)節(jié)UCNP底物的細胞粘附和多分化的實驗原理
圖3. 活體成像結(jié)果:不同功率的NIR(0/0.5/1/2 W/cm2)可以調(diào)節(jié)UCNP底物中ONA-FITC的釋放
圖4. 在不同的NIR功率(0/0.5/1/2 W/cm2)/不同的照射時間(5/30/30/60 min)下,NIR控制UCNP底物上粘附RGD肽的激活來調(diào)節(jié)細胞粘附
圖5. 上海勤翔的小動物活體成像系統(tǒng)應(yīng)用于活體實驗
應(yīng)用儀器
IVScope8000 系列小動物活體成像系統(tǒng)
論文鏈接
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04534
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