干细胞是一种特殊的细胞,可以在实验室不断增殖,并可以转化成不同类型的成熟细胞。科学家们正在探索如何将这些特性用于医疗,例如从干细胞发展成不同的细胞,用于修复或更换有病的身体组织和器官。但是,我们需要了解干细胞发展到成熟细胞的过程,以便更好地控制其有效性和安全性。在这个项目,我们使用蛋白质组学技术监测细胞内蛋白质的变化。由于蛋白质是细胞的功能分子,这技术使我们能够看到干细胞分化成其他细胞过程中的分子构成。我们开发出一种新的方法,特别针对新制作的蛋白质。使我们能够准确监测那些基因在干细胞分化过程中启动。我们使用这种新技术鉴定间充质干细胞的分化过程。此外,我们成功利用这技术确定神经细胞的分化过程中的新生蛋白。我们亦发现,骨髓间充质干细胞可受细胞培养表面的物理和化学性质操纵。当骨髓间充质干细胞接种牛跟腱组织的切片,干细胞会迅速拉长和对齐,并表达肌腱特定的蛋白质。这表明牛跟腱组织的切片含有一些信号,正确指导干细胞分化成肌腱细胞。我们使用肌腱组织作为模具,注塑聚合物副本。由此产生的副本,如实地复制肌腱部分的物理形状。这模仿的肌腱组织可以使干细胞分化成肌腱细胞。这种新颖的方法,为干细胞生物学和组织工程打开一个新的领域。我们直接复制组织的内源性环境,可以让间质干细胞分化成肌腱细胞。这发现将允许更便宜和简单的细胞治疗程序。