干细胞的衰老是再生医学面临的一个重要瓶颈，但微环境的机械刺激如何影响这一过程，我们知之甚少。本研究揭示，黏附配体的纳米级间距对间充质干细胞（MSC）的衰老具有硬度依赖性影响。与密集间距（30纳米）相比，较宽间距（150纳米）在硬水凝胶（50 kPa）上会加速细胞衰老，但在软水凝胶（5 kPa）上却能减缓衰老。我们利用基于分子离合器的理论模型证明，配体间距和基质硬度通过局部黏着斑的组装协同调控细胞行为。增强的局部黏着斑形成会放大应力纤维产生的牵引力及核膜张力，进而增加染色质可及性并激活衰老关键调节因子FOXO1的转录。这些机制见解已在体内实验中得到进一步验证。总而言之，这些发现阐明了一种机械转导机制，揭示了纳米级黏附结构和基质硬度如何共同调控干细胞衰老。该研究由Advanced Materials（Deerfield Beach, Fla.）发表。
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