Nature子刊：基于模块化的数学建模方法揭示配体间纳米簇连接性，以揭示可逆的干细胞调控

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天然细胞外基质不断重塑，形成复杂的互联网络结构，反向调节干细胞行为。对其调控及理解其复杂的动态特性，有助于调节众多细胞行为。然而，由于缺乏设计和建模这种具有动态可控性的复杂结构，目前尚未实现这一目标。在此，我们报告了基于模块化的数学建模方法，通过图论模拟了细胞外基质仿生配体簇间连接性的调控。随着磁性纳米阻断剂各向异性的增加，精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）配体间的相互连接逐渐断裂，配体簇间的边数减少。这一现象使干细胞失活，但可以通过线性化纳米阻断剂部分恢复其活性。远程周期性升高高各向异性纳米阻断剂，在纳米阻断剂下灵活生成纳米间隙，并增加配体簇间的边数。随后，整合素呈递干细胞的浸润被刺激，反向增强了焦点黏附和机械转导驱动的分化过程，这一过程在体外和体内均得以体现。 ………………………………