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

    研究表明，擠壓有助于釋放細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的鈣離子，并打開細(xì)胞膜上的通道，允許離子流入細(xì)胞。研究人員知道，對(duì)干細(xì)胞施加機(jī)械力，對(duì)于細(xì)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(xì)胞構(gòu)建新組織的信號(hào)，仍不明確。

    可幫助科學(xué)家了解關(guān)于“干細(xì)胞分化背后的作用機(jī)制”的更多信息。這些結(jié)果也可以引導(dǎo)研究人員在實(shí)驗(yàn)室中重現(xiàn)這些機(jī)制，以誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成可用于移植和其他療法的組織。干細(xì)胞周圍的力學(xué)環(huán)境有助于控制干細(xì)胞的命運(yùn)。硬組織（例如下頜）周圍的細(xì)胞，給它們施加更高的張力，并且它們可以促進(jìn)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(xì)胞，可能會(huì)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(xì)胞用以分化成更特化細(xì)胞和組織的信號(hào)的更多信息。在他們的實(shí)驗(yàn)中，他們對(duì)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（存在于骨髓中的干細(xì)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(xì)胞細(xì)胞膜上的一個(gè)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(dāng)細(xì)胞外沒有鈣離子循環(huán)時(shí)，這種力量有助于細(xì)胞內(nèi)一個(gè)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(xì)胞的內(nèi)結(jié)構(gòu)蛋白（稱為細(xì)胞骨架）連同收縮蛋白機(jī)器（稱為肌動(dòng)球蛋白）。研究人員指出，當(dāng)機(jī)械力觸發(fā)鈣離子從細(xì)胞外環(huán)境進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)時(shí)，只有細(xì)胞骨架參與。