肌肉干细胞(MUSC)在骨骼肌再生中起着至关重要的作用,居住在整个再生过程中经历尺寸和机械变化的利基市场中。这项研究调查了MUSC在再生的后期遇到的三维(3D)限制和刚度如何调节其功能,包括干,激活,增殖和分化。我们设计了一个不对称的3D水凝胶双层平台,具有可调的物理限制,以模仿再生的MUSC利基市场。我们的结果表明,增加的3D限制能够保持PAX7表达,减少MUSC激活和增殖,抑制分化,并与较小的核大小和H4K16AC水平降低相关,这表明机械限制调节了核结构和表观遗传调节。与在更狭窄的3D条件下的二维(2D)环境中,无限制的二维(2D)环境中的MUSC表现出更大的核和更高的H4K16AC表达,从而导致逐步激活,扩张和肌源性承诺。这项研究强调了3D机械提示在MUSC命运调节中的重要性,3D限制是对肌原性承诺的机械制动器,为控制肌肉再生过程中MUSC行为的机械性景观机制提供了新的见解。
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