Deconstructing the effects of matrix elasticity and geometry in mesenchymal stem cell lineage commitment

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 16, 2014, Pages 2396-2403

  Harris, Greg M ^a   Piroli, Maria E ^a   Jabbarzadeh, Ehsan ^a,b  

^a UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA   (United States)

^b UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

Author keywords

cell shape; matrix elasticity; mesenchymal stem cells; micropatterning; UV lithography

Indexed keywords

CELL CULTURE; ETHYLENE; STEM CELLS; TISSUE ENGINEERING;

CELL SHAPES; COMMITMENT RELATIONSHIP; LINEAGE SPECIFICATION; MESENCHYMAL STEM CELL; MICRO PATTERNING; PHARMACOLOGICAL INHIBITORS; ULTRAVIOLET LITHOGRAPHY; UV LITHOGRAPHY;

ELASTICITY;

EID: 84899127585     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201303400     Document Type: Article

References (58)

1. D. W. Hutmacher, Biomaterials 2000, 21, 2529.
2. R. Langer, J. P. Vacanti, Science 1993, 260, 920.
3. M. P. Lutolf, J. A. Hubbell, Nat. Biotechnol. 2005, 23, 47.
4. L. G. Griffith, G. Naughton, Science 2002, 295, 1009.
5. T. Reya, S. J. Morrison, M. F. Clarke, I. L. Weissman, Nature 2001, 414, 105.
6. D. Bosnakovski, M. Mizuno, G. Kim, S. Takagi, M. Okumura, T. Fujinaga, Cell Tissue Res. 2005, 319, 243.
7. Y. Jiang, B. N. Jahagirdar, R. L. Reinhardt, R. E. Schwartz, C. D. Keene, X. R. Ortiz-Gonzalez, M. Reyes, T. Lenvik, T. Lund, M. Blackstad, J. Du, S. Aldrich, A. Lisberg, W. C. Low, D. A. Largaespada, C. M. Verfaillie, Nature 2002, 418, 41.
8. J. Park, J. Ries, K. Gelse, F. Kloss, K. von der Mark, J. Wiltfang, F. W. Neukam, H. Schneider, Gene Ther. 2003, 10, 1089.
9. K. M. Dupont, K. Sharma, H. Y. Stevens, J. D. Boerckel, A. J. Garcia, R. E. Guldberg, Proc. Natl. Acad. Scie. U. S. A. 2010, 107, 3305.
10. G. Winnier, M. Blessing, P. A. Labosky, B. L. M. Hogan, Genes Dev. 1995, 9, 2105.
11. S. B. P. Charge, M. A. Rudnicki, Physiol. Rev. 2004, 84, 209.
12. B. Ohlstein, T. Kai, E. Decotto, A. Spradling, Curr. Opin. Cell Biol. 2004, 16, 693.
13. F. M. Watt, B. L. M. Hogan, Science 2000, 287, 1427.
14. E. Fuchs, T. Tumbar, G. Guasch, Cell 2004, 116, 769.
15. C. S. Chen, M. Mrksich, S. Huang, G. M. Whitesides, D. E. Ingber, Science 1997, 276, 1425.
16. C. S. Chen, M. Mrksich, S. Huang, G. M. Whitesides, D. E. Ingber, Biotechnol. Prog. 1998, 14, 356.
17. K. A. Kilian, B. Bugarija, B. T. Lahn, M. Mrksich, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 4872.
18. A. J. Engler, S. Sen, H. L. Sweeney, D. E. Discher, Cell 2006, 126, 677.
19. F. Guilak, D. M. Cohen, B. T. Estes, J. M. Gimble, W. Liedtke, C. S. Chen, Cell Stem Cell 2009, 5, 17.
20. R. J. Pelham Jr., Y. Wang, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997, 94, 13661.
21. R. McBeath, D. M. Pirone, C. M. Nelson, K. Bhadriraju, C. S. Chen, Dev. Cell 2004, 6, 483.
22. A. J. Engler, M.A. Griffin, S. Sen, C. G. Bonnetnann, H. L. Sweeney, D. E. Discher, J. Cell Biol. 2004, 166, 877.
23. A. Glucksmann, J. Anat. 1942, 76, 231.
24. A. Khademhosseini, R. Langer, J. Borenstein, J. P. Vacanti, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 2480.
25. M. Nikkhah, F. Edalat, S. Manoucheri, A. Khademhosseini, Biomaterials 2012, 33, 5230.
26. R. C. Gunawan, J. Silvestre, H. R. Gaskins, P. J. A. Kenis, D. E. Leckband, Langmuir 2006, 22, 4250.
27. S. Yoshitake, M. Imagawa, E. Ishikawa, Y. Niitsu, I. Urushizaki, M. Nishiura, R. Kanazawa, H. Kurosaki, S. Tachibana, N. Nakazawa, H. Ogawa, J. Biochem. 1982, 92, 1413.
28. S. J. Bryant, T. T. Chowdhury, D. A. Lee, D. L. Bader, K. S. Anseth, Ann. Biomed. Eng. 2004, 32, 407.
29. T. Huang, H. G. Xu, K. X. Jiao, L. P. Zhu, H. R. Brown, H. L. Wang, Adv. Mater. 2007, 19, 1622.
30. J. A. Stammen, S. Williams, D. N. Ku, R. E. Guldberg, Biomaterials 2001, 22, 799.
31. C. Weinand, I. Pomerantseva, C. M. Neville, R. Gupta, E. Weinberg, I. Madisch, F. Shapiro, H. Abukawa, M. J. Troulis, J. P. Vacanti, Bone 2006, 38, 555.
32. M. Sila-Asna, A. Bunyaratvej, S. Maeda, H. Kitaguchi, N. Bunyaratavej, Kobe J. Med. Sci. 2007, 53, 25.
33. W. Song, H. X. Lu, N. Kawazoe, G. P. Chen, Langmuir 2011, 27, 6155.
34. R. Koopman, G. Schaart, M. K. Hesselink, Histochem. Cell Biol. 2001, 116, 63.
35. R. Sarugaser, L. Hanoun, A. Keating, W. L. Stanford, J. E. Davies, PLoS One 2009, 4, e6498.
36. P. R. Crisostomo, M. J. Wang, G. M. Wairiuko, E. D. Morrell, A. M. Terrell, P. Seshadri, U. H. Nam, D. R. Meldrum, Shock 2006, 26, 575.
37. W. Wagner, P. Horn, M. Castoldi, A. Diehlmann, S. Bork, R. Saffrich, V. Benes, J. Blake, S. Pfister, V. Eckstein, A. D. Ho, PLoS One 2008, 3, e2213.
38. M. F. Pittenger, A. M. Mackay, S. C. Beck, R. K. Jaiswal, R. Douglas, J. D. Mosca, M. A. Moorman, D. W. Simonetti, S. Craig, D. R. Marshak, Science 1999, 284, 143.
39. C. M. Nelson, C. S. Chen, FEBS Lett. 2002, 514, 238.
40. J. P. Fu, Y. K. Wang, M. T. Yang, R. A. Desai, X. A. Yu, Z. J. Liu, C. S. Chen, Nat. Methods 2010, 7, 733.
41. S. L. Cheng, J. W. Yang, L. Rifas, S. F. Zhang, L. V. Avioli, Endocrinology 1994, 134, 277.
42. S. A. Ruiz, C. S. Chen, Stem Cells 2008, 26, 2921.
43. S. Oh, K. S. Brammer, Y. S. Li, D. Teng, A. J. Engler, S. Chien, S. Jin, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 2130.
44. A. S. Rowlands, P. A. George, J. J. Cooper-White, Am. J. Physiol. 2008, 295, C1037.
45. N. D. Evans, C. Minelli, E. Gentleman, V. LaPointe, S. N. Patankar, M. Kallivretaki, X. Y. Chen, C. J. Roberts, M. M. Stevens, Eur. Cell Mater. 2009, 18, 1.
46. Y. R. V. Shih, K. F. Tseng, H. Y. Lai, C. H. Lin, O. K. Lee, J. Bone Miner. Res. 2011, 26, 730.
47. J. L. Tan, J. Tien, D. M. Pirone, D. S. Gray, K. Bhadriraju, C. S. Chen, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 1484.
48. W. T. Arthur, K. Burridge, Mol. Biol. Cell 2001, 12, 2711.
49. Y. K. Wang, X. Yu, D. M. Cohen, M. A. Wozniak, M. T. Yang, L. Gao, J. Eyckmans, C. S. Chen, Stem Cells Dev. 2012, 21, 1176.
50. D. Docheva, D. Padula, C. Popov, W. Mutschler, H. Clausen-Schaumann, M. Schieker, J. Cell. Mol. Med. 2008, 12, 537.
51. M. Thery, A. Pepin, E. Dressaire, Y. Chen, M. Bornens, Cell Motil. Cytoskeleton 2006, 63, 341.
52. C. S. Chen, J. L. Alonso, E. Ostuni, G. M. Whitesides, D. E. Ingber, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003, 307, 355.
53. M. Maekawa, T. Ishizaki, S. Boku, N. Watanabe, A. Fujita, A. Iwamatsu, T. Obinata, K. Ohashi, K. Mizuno, S. Narumiya, Science 1999, 285, 895.
54. B. Wojciak-Stothard, S. Potempa, T. Eichholtz, A. J. Ridley, J. Cell Sci. 2001, 114, 1343.
55. G. Apodaca, Traffic 2001, 2, 149.
56. A. M. Malek, S. Izumo, J. Cell Sci. 1996, 109, 713.
57. Y. C. Chang, P. Nalbant, J. Birkenfeld, Z. F. Chang, G. M. Bokoch, Mol. Biol. Cell 2008, 19, 2147.
58. C. Bourgier, V. Haydont, F. Milliat, A. Francois, V. Holler, P. Lasser, J. Bourhis, D. Mathe, M. C. Vozenin-Brotons, Gut 2005, 54, 336.