细胞如何利用胞外丝状蛋白结构包裹病毒样颗粒

纳米颗粒（如病毒）可通过内吞作用进入细胞。在内吞过程中，细胞表面包裹纳米颗粒以有效将其吞入。先前研究聚焦于纳米颗粒的大小与形状如何影响内吞。然而，受胞外波形蛋白影响病毒与细菌摄取以及冠状病毒结构的启发，我们构建了一个计算模型，其中类细胞构体与类病毒构体均包含从其表面伸出的丝状蛋白结构。我们随后研究了这些额外自由度对病毒包裹的影响。我们发现，具有最优密度丝状胞外组分（ECCs）的细胞更易被感染，因为它们摄取病毒更快且每个病毒所用细胞表面积相对较少。在最优密度下，细胞表面围绕病毒折叠，且折叠比皱缩状包裹更快、更有效地包裹病毒。我们还发现细胞表面弯曲刚度有助于产生折叠，因为弯曲刚度增强了表面上的力传递。然而，改变其他力学参数，如丝状ECCs或病毒刺突的拉伸刚度，可驱动细胞表面形成皱缩状。我们最后讨论了本研究对病毒样颗粒进化压力的意义，特别关注可能包含丝状ECCs的细胞微环境。