韩国浦项科技大学生命科学系的教授张志源和博士候选人杨承博，以及加州大学圣巴巴拉分校机械工程系的马赫迪·戈尔卡拉姆博士，发现了细胞对机械信号的新响应方式。他们的研究成果于5月3日发表在国际细胞生物学期刊《自然细胞生物学》的在线版上。
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历史上，细胞生物学研究的重点主要集中在理解细胞如何响应化学信号，如可扩散信号分子。然而，研究发现细胞也会对机械刺激作出反应，包括细胞密度、大小和基质刚度，通过表达特定基因。尽管如此，细胞如何感知机械刺激的机制仍未得到彻底研究。
本研究利用人类胚胎干细胞（hESC）探讨细胞如何检测和响应机械信号。通过分析在不同细胞密度、大小和基质刚度下培养的hESC的转录组，研究人员旨在揭示这一过程中的机制。
在他们的研究中，研究人员识别出一个关键因子“ETV4”，它负责调节干细胞密度的变化及控制分化。
此外，团队还揭示了ETV4检测机械信号的复杂过程。最初，整合素受体1检测细胞密度的变化，这会影响一种称为成纤维生长因子受体（FGFR）的细胞表面受体的内吞作用。FGFR内吞的机械调节通过ERK信号通路决定ETV4的蛋白稳定性。
ETV4还在引导干细胞分化中发挥作用。研究人员发现，低细胞密度区域更有利于中胚层和内胚层的形成，而高细胞密度区域则促进神经外胚层的发展。他们还识别出一种新的机械转导因子ETV4，将细胞密度的变化与干细胞分化联系起来。领导这项研究的浦项科技大学的张志源教授强调，机械信号在调节干细胞分化中的重要性以及ETV4的关键作用。他希望这一发现能够用于开发控制干细胞分化的技术，特别是与ETV4作为关键癌基因的意义相关。该研究调查了机械信号如何影响癌细胞的行为。研究得到了韩国国家研究基金会多个项目的资助，包括生物医学技术发展项目、个人基础研究项目、团体研究与基础研究实验室项目，以及智能专业化基础设施项目。跨膜受体在连接细胞与细胞外基质中发挥作用，并负责在细胞内外传递物理和化学变化，以实现双向信号传导
