作为细胞内组织机械检查点的分层相变
细胞行为
2026-04-20 v2 分子网络
亚细胞过程
摘要
活细胞本质上会响应来自环境的机械线索而重组其细胞内结构。在这些响应中，基于肌动蛋白的应力纤维的形成表现出一系列取决于基底刚度的结构转变：从软基底上的无序状态，到部分对齐，并最终随着刚度增加而形成束状结构。虽然这些转变已在许多细胞类型中得到充分记录，但其背后的物理原理仍然难以捉摸。在这里，我们在衰老成纤维细胞中观察到相同的依赖刚度的肌动蛋白重组，尽管它们的生化和代谢活动减弱，这表明物理约束在该现象中起主导作用。然后，我们开发了一个统计力学框架来证明这些变化是通过由能量-熵竞争决定的阈值依赖性相变层级产生的。这一表述为理解在不同的力学状态下如何偏好不同的细胞骨架秩序提供了热力学基础。我们提出，这些转变作为机械检查点，在 G1 期铺展过程中协调细胞内组织。这些发现揭示了机械线索如何通过物理约束的相变层级引导不同的细胞内秩序。
引用
@article{arxiv.2408.14242,
title = {Hierarchical phase transitions as mechanical checkpoints of intracellular organization},
author = {Yuika Ueda and Shinji Deguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.14242},
year = {2026}
}