从咬合到包裹：曲率-肌动蛋白耦合控制软可变形靶标的吞噬
软凝聚态物质
2026-01-29 v1 生物物理
摘要
吞噬是先天免疫系统的基本过程，但支配软可变形靶标被包裹的物理决定因素仍不清楚。现有的理论模型通常将靶标近似为刚性颗粒，忽视了免疫细胞和许多生物靶标在接触期间发生的显著膜变形。本文发展了基于蒙特卡罗的膜仿真框架，以模拟多个囊泡的相互作用，使我们能够探索在双方都具有灵活、热力学波动膜的系统中类似吞噬的过程。我们首先验证了该方法对刚性对象包裹的 established 观察。随后，我们研究了软靶标的力学属性——具体而言是膜弯曲刚性——如何决定吞噬相互作用的结果。我们的仿真揭示了三种不同的力学制度：(i) 咬合或troglodytosis，在其中吞噬细胞提取靶标囊泡的部分；(ii) 推送，靶标被位移而非被包裹；(iii) 完全包裹，在其中靶标被完全内部化。通过增加内部压力产生膜张力，产生类似的转变，显示这些行为有统一的力学起源。对 GUV（可变形微粒）和淋巴细胞的实验定性比较支持这些制度与生物学吞噬的相关性。总体而言，这些结果突显了靶标可变形性如何根本性地影响吞噬成功，并表明免疫细胞可能利用力学线索来识别软靶标的不同类别。
引用
@article{arxiv.2601.20719,
title = {From biting to engulfment: curvature-actin coupling controls phagocytosis of soft, deformable targets},
author = {Shubhadeep Sadhukhan and Caitlin E. Cornell and Mansehaj Kaur Sandhu and Youri Peeters and Samo Penič and Aleš Iglič and Daniel A. Fletcher and Valentin Jaumouillé and Daan Vorselen and Nir S. Gov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.20719},
year = {2026}
}
备注
7 figures, 11 SI figures, 11 movies