干细胞是能够成为机体任何细胞类型的未分化细胞。在体外培养人多能干细胞时，培养基里添加的化学因子和蛋白会对这些细胞产生重要的影响。人们利用不同的添加物组合，将细胞诱导成为特定类型的细胞。

    那么，不给干细胞添加任何因子或化合物，它会如何决定自己的命运呢?是成为肌肉细胞、骨细胞还是神经元?

    “人们利用可溶性的生长因子引导细胞分化，”UW-Madison的干细胞专家，Laura Kiessling教授解释道。不过之前有研究指出，细胞生长表面的物理性质也会影响细胞的命运，不过这一点并未得到充分的证明。

    实验室里培养干细胞时，使用表面覆盖有凝胶的培养皿，通过这种凝胶引入不同的蛋白因子。不过，即使没有蛋白因子的诱导信息细胞也会分化，只不过分化路径看起来比较随机。另外在发育过程中，机体内的细胞会根据自己的所处的环境条件做出转变。

    “许多细胞附着在特定表面上生长。举例来说，如果细胞长在骨骼附近，就会对这个特殊的环境做出反应，”Kiessling说。“如果细胞长在类似大脑的柔软组织附近，那它们的行为又会不同。”

    为了全面探讨生长表面对干细胞的影响，Kiessling团队构建了不同硬度的凝胶来模拟肌肉、肝脏和脑组织。研究显示，类似脑组织的柔软表面，不需要任何可溶因子，就足以引导干细胞成为神经元。而较硬的表面更倾向于保持细胞的干细胞状态。

    “我们没有改变任何东西，只是从硬表面换到了软表面，”Kiessling说。“结果细胞形态都变得更像神经元，细胞生长表面的影响如此深远，令我非常意外。”

    研究人员认为，柔软表面的物理性质影响了细胞中的蛋白YAP。YAP既存在于细胞质也存在于细胞核，当它在细胞核里的时候YAP调控基因表达。研究显示，在柔软凝胶上YAP无法进入细胞核，而它的缺失促使干细胞向脑细胞发展。

    这些发现可以帮助科学家们建立更好的实验条件，引导干细胞精确分化。这类技术将最终帮助人们生产大量细胞用于疾病治疗或者新药开发。