Кривизна подложки миллиметрового масштаба способствует самоорганизации и дифференцировке миобластов

Биологические ткани представляют собой сложные структурные среды, которые, как известно, влияют на поведение клеток посредством нескольких взаимосвязанных механизмов восприятия и передачи сигналов. Однако, несмотря на преимущественно неплоскую геометрию этих сред, влияние кривизны ткани миллиметрового масштаба на поведение клеток в значительной степени остается без внимания или недооценивается. В этом исследовании изучали, как вогнутые поверхности в форме полуцилиндра диаметром 3–50 мм влияют на миграцию, пролиферацию, ориентацию и дифференцировку миобластов C2C12. Примечательно, что эти сигналы миллиметрового масштаба значительно влияют на клеточные ответы по сравнению с плоскими подложками: у миобластов, выращенных на поверхностях диаметром 7,5–15 мм, преобладали миграция и выравнивание параллельно оси кривизны. Кроме того, поверхности в этом диапазоне кривизны способствуют дифференцировке миобластов и формированию более плотных, компактных тканей, содержащих высокоориентированные многоядерные миотрубки. На основании сходства эффектов далее предполагается, что чувствительность миобластов к кривизне подложки зависит от сигналинга механотрансдукции. Таким образом, эта модель подтверждает представление о том, что клеточные ответы на кривизну и податливость подложки реализуются через одни и те же молекулярные пути, а контроль поведения клеток может быть достигнут путем модуляции любого из этих параметров по отдельности или в сочетании.