加州大学的科学家们发现，在引导干细胞向特定细胞类型分化时，细胞外基质的硬度其实非常重要。在较硬的基质（或水凝胶）中进行培养，绝大多数干细胞会向骨细胞发展。而在较软的基质中培养时，干细胞更倾向于形成较软的组织，比如神经元和脂肪细胞。

    之前人们曾认为，将干细胞结合在基质上的蛋白，也能调节干细胞的分化。但Adam Engler教授领导的这项研究表明，这些蛋白只是一种粘合剂，对干细胞分化其实没有影响。相关论文于八月十日提前发表在Nature Materials杂志的网站上。

    “值得注意的是，细胞在这一个线索下（基质硬度）就决定成为骨细胞，这对于组织工程非常重要，”加州大学圣迭戈分校的Adam Engler教授说。这项新研究验证了Engler此前在基质硬度和干细胞分化方面的工作。

    研究人员指出，细胞会给自己生长的基质施力，使基质发生机械变形，而干细胞分化就是对这种变形的做出的应答。（延伸阅读：Nature子刊：环境硬度影响干细胞分化）0 b$ i/ W( ^0 

    纤维蛋白是细胞与基质之间的粘合剂，之前的观点认为，纤维蛋白与基质的连接程度（即tethering和基质多孔性）影响着干细胞的分化。然而研究人员通过一些实验证明，不论这种蛋白连接是紧密还是松散，甚至于完全不存在，都不会影响细胞的命运。

    为了阐明这一理念，Engler将基质形容成多孔的海绵，其上覆盖着许多蛋白纤维形成的绳索，这些绳索或松散或紧密地锚定在海绵的孔洞上。研究人员在不改变基质硬度的条件下改变了基质的多孔性，但这样的操作并没有对蛋白tethering、基质变形、成骨分化和脂肪细胞分化产生明显影响。此外研究还显示，只要基质硬度保持不变，纤维蛋白的tethering程度也不会影响上述细胞的分化。

    “我们发现，tethering和孔洞的大小都不会改变细胞的分化情况。”

    这项研究证实了基质硬度对干细胞分化的重要影响，当然其它一些因素也能在细胞分化的过程中起作用，共同决定的细胞的命运。“我们排除了基质多孔性和tethering，并且进一步强调了硬度的重要性，”Engler说。