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神经祖干细胞（neural progenitor-stem cells，NPSCs）存在于力学动态变化的脑微环境中，并可分化产生神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。尽管近期研究表明，基质黏弹性能够影响神经成熟和神经源性分化，但其在神经发生之外对原代NPSCs的作用仍缺乏明确认识。基质黏弹性或应力松弛如何调控原代NPSCs的干性、神经元及胶质细胞分化，以及相关的基质–细胞机械转导通路，目前尚未得到充分阐明。在本研究中，我们采用刚度和应力松弛性质可独立调控的藻酸盐水凝胶，探究基质应力松弛如何在三维环境中调控原代室管膜下区（subventricular zone，SVZ）来源NPSCs的细胞命运。结果表明，在相应的生化环境中，具有更快应力松弛速率的基质可增强NPSCs干性的维持、放射状胶质细胞样标志物的表达，以及NPSCs向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞谱系的分化。在神经元/星形胶质细胞混合分化条件下，快速松弛基质优先促进神经元分化。从机制上看，NPSCs对基质应力松弛的响应涉及整合素介导的黏附、肌动球蛋白收缩、肌动蛋白聚合和Piezo1活性，且这些机制在不同分化谱系中发挥的作用各不相同。综上所述，这些发现揭示了基质应力松弛如何通过三维环境中的多种机械转导通路调控原代NPSCs的干性及其多谱系分化。
基质黏弹性调控三维环境中原代神经祖细胞-干细胞的干性与多谱系分化 | bioRxiv
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# 基质黏弹性调控三维环境中原代神经祖细胞-干细胞的干性与多谱系分化
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Supeng Ding 、 Joo Ho Kim 、 Mengke Wang 、
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Luo Gu
doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.11.750834
Supeng Ding 1 加州大学圣迭戈分校；
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Joo Ho Kim 2 约翰斯·霍普金斯大学
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Luo Gu 2 约翰斯·霍普金斯大学
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通讯作者： luogu{at}jhu.edu
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## 摘要
神经祖细胞-干细胞（NPSCs）存在于力学性质动态变化的脑微环境中，并可分化产生神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。尽管近期研究表明，基质黏弹性能够影响神经成熟和神经源性分化，但其在原代 NPSC 中神经发生之外的作用仍未得到充分阐明。基质黏弹性或应力松弛如何调控原代 NPSC 的干性、神经元和胶质细胞分化，以及与之相关的基质-细胞机械转导通路，目前尚不明确。在本研究中，我们采用刚度和应力松弛性质可独立调控的藻酸盐水凝胶，研究基质应力松弛如何在三维环境中调控原代室管膜下区（SVZ）来源 NPSC 的命运。结果表明，在相应的生化环境中，应力松弛速率更快的基质能够增强 NPSC 的干性维持、放射状胶质细胞样标志物的表达，以及 NPSC 向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞谱系的分化。在神经元/星形胶质细胞混合分化条件下，快速松弛的基质优先促进神经元分化。从机制上看，NPSC 对基质应力松弛的响应涉及整合素介导的黏附、肌动球蛋白收缩性、肌动蛋白聚合以及 Piezo1 活性，并且这些机制在不同分化谱系中发挥的作用各不相同。综上，这些研究结果揭示了基质应力松弛如何通过三维环境中的多种机械转导通路调控原代 NPSC 的干性及其多谱系分化。
## 利益冲突声明
## 基金资助信息声明
美国国立卫生研究院， https://ror.org/01cwqze88 ，R03AG073834
## 版权
本预印本的。 保留所有权利。未经许可不得以任何形式再利用。
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发布于 2026 年 9 月 15 日。
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# 基质黏弹性调控三维环境中原代神经祖细胞-干细胞的干性与多谱系分化
Supeng Ding 、 Joo Ho Kim 、 Mengke Wang 、 Luo Gu
bioRxiv 2026.09.11.750834； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.11.750834
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基质黏弹性调控三维环境中原代神经祖细胞-干细胞的干性与多谱系分化
Supeng Ding 、 Joo Ho Kim 、 Mengke Wang 、 Luo Gu
bioRxiv 2026.09.11.750834； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.11.750834
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.11.750834v1?rss=1
🏷️ 基质黏弹性 应力松弛 神经祖干细胞 三维细胞培养 机械转导 多谱系分化