力学异质性与核力学组：迈向对核功能的组学层面理解

细胞核日益被认可为一个力学敏感细胞器，其介观尺度力学异质性（100 nm–10 μm）与基因组调控密不可分，但仍未充分整合到系统生物学和组学框架中。本文综合实验与理论进展，定义了一个核力学组：一个跨越核纤层、染色质、核质和凝聚体等多维力学可观测量状态，在空间、时间和细胞间变化。我们综述了核内梯度、染色质域和相分离体如何产生黏弹性、多孔弹性和塑性微环境，从而塑造转录、复制、DNA 修复、表观遗传代谢和克隆选择，特别关注癌症、核纤层蛋白病和衰老。我们调查了侵入性、光学和高通量力学表型分析技术，以及连续介质、壳聚合物、介观和非平衡模型，作为力学组图谱绘制的工具箱。最后，我们概述了一个研究议程，目标是标准化的力学描述符、组织级力学多组学图谱和力学治疗策略，明确靶向核力学型作为可定义细胞身份、解释可塑性并帮助预测病理状态或多种疾病演化的潜在生物标志物。