組織工程是干細胞**的重要方向，是利用干細胞的各種功能細胞分化的潛能，實現(xiàn)組織重建。盡管干細胞向不同方向可控分化是組織工程重要的研究工作，但由于干細胞來源和可以得到細胞數(shù)量的限制，干細胞的大量擴增獲得足夠數(shù)量的干細胞是進行組織工程和干細胞**的基礎。令人遺憾的是，干細胞在長時間體外培養(yǎng)和多次傳代的條件下，干細胞的干性會逐漸降低，并逐漸失去定向分化的能力，如何維持干細胞在體外培養(yǎng)時的干性，是組織工程面臨的重要問題之一。雖然生長因子可**維持細胞干性，但其價格昂貴、儲存過程中容易降解失效，臨床應用受到一定限制。

近日，山東大學王書華、劉宏教授課題組使用無種子層法制備了一種氧化鋅納米棒陣列細胞培養(yǎng)襯底，選擇來源廣泛，容易實現(xiàn)自體干細胞移植的人脂肪來源干細胞作為研究對象，進行了材料表面結構對干細胞命運調控的研究，發(fā)現(xiàn)，脂肪來源干細胞在氧化鋅納米棒上存活、粘附和鋪展，培養(yǎng)2-3周后，細胞干性基因OCT4和NANOG 的表達水平均高于對照組（細胞培養(yǎng)板和氧化鋅薄膜襯底），OCT4和干細胞表面標記物CD44的蛋白水平同樣高于對照組。將種植在氧化鋅納米板陣列上的細胞消化下來，細胞仍具有較快的增殖速度和較強的成骨、成脂分化能力。在長期培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)基中可以檢測到鋅離子的持續(xù)緩釋，推測機理是鋅離子調控鋅指因子KLF4的表達，并促進OCT4和NANOG 的表達。氧化鋅納米棒的特定形貌和適當?shù)匿\離子釋放協(xié)同作用，使這種材料具有較強的干性維持效果。

研究者相信，此項研究將成會為指導細胞命運、維持干性以及實現(xiàn)干細胞的體外擴增的有力手段，為獲取大量干細胞和滿足細胞**市場不斷增長的需求開辟一條新的途徑。相關論文以“Cellular Stemness Maintenance of Human Adipose-Derived Stem Cells on ZnO Nanorod Arrays”為題在線發(fā)表在Small (DOI: 10.1002/smll. 201904099)上。