报告题目:

机械微环境调控细胞行为：从纳米尺度配体动态到三维基质刚性的影响

报告人:

王兆康

所在单位:

中国海洋大学医药学院, 海洋药物与生物制品功能实验室

报告人简介:

王兆康教授，博士生导师。中国海洋大学“青年英才工程”第一层次教授岗位，入选教育部第一批博士后海外引才专项,山东省“泰山学者”青年专家，山东省优秀青年（海外），国际先进材料协会的会士和终身会员，电气和电子工程师学会高级会员。

学士和博士毕业于香港中文大学,师从长江学者边黎明教授。2020至2024年任教于香港理工大学。主要从事研发仿生细胞微环保境的微纳米生物材料、光学技术的纳米探针，以及纳米药物递送系统用于组织工程与再生医学、癌症治疗/肿瘤生物学和免疫治疗等生物医学应用。近年来在国际权威学术期刊发表研究论文50余篇，其中以第一/通讯作者在Sci. Adv., Adv. Mater., Adv. Fun. Mater, Bioact. Mater., ACS Nano, Nano Lett., Aggregate, Small, Theranostics, Biosens. Bioelectron.等期刊上发表论文 30余篇，其中3篇论文入选ESI高被引论文，以及一篇RSC著作。荣获国际先进材料协会科学家奖章、第十一届世界华人生物医学工程协会大会报告奖等。

报告摘要:

细胞微环境的物理特性在不同维度下通过动态机械信号调控细胞命运，但其在正常干细胞分化与肿瘤恶性转化中的机制尚未系统阐明。本研究整合三项关键工作，揭示从二维动态配体操纵到三维刚性微环境的跨尺度调控网络：首先，基于二维磁性纳米平台的动态技术，可非侵入性调控细胞-基质相互作用。在人间充质干细胞中，软性水凝胶结合磁控RGD配体的周期性暴露/隐藏，诱导细胞黏附与机械感知的动态切换，显着增强干细胞的分化潜能并驱动定向迁移，表明二维配体时空动态性可编程调控正常干细胞命运。在肿瘤研究中，二维基底上整合素配体的纳米尺度移动性直接影响癌细胞表型：高移动性配体抑制整合素机械信导，降低组蛋白H3K27me3甲基化，诱导类干细胞球体形成并显着提升肿瘤生成效率，揭示配体物理动态性通过表观遗传重塑驱动癌症干性。最后，在三维刚性微环境中，癌细胞承受空间限制应力，激活TRPV4-PI3K/Akt-Hsp70-STAT3信号轴，上调干性标志物并促进肿瘤转移；抑制Hsp70可逆转此效应并增强化疗敏感性，凸显三维机械应力与热休克蛋白通路的病理关联。上述的跨尺度研究揭示了动态机械信号对干细胞和恶性肿瘤行为的调控机制,在重生医学和肿瘤治疗中具有潜在价值。