离子时间尺度的分离解释了细胞体积调节的动力学
生物物理
2025-04-30 v2
摘要
活细胞会对额外细胞环境中的变化（如渗透压和趋化因子浓度）主动调节其体积。尽管从经典“泵-漏”模型中已理解体积调节的基本物理机制，但该模型未能明确表达动态调节期间的体积，也可进一步深化对体积动力学的认识。本文提出一种以两相方式解释体积动力学：快速相对于膜电位调整，主要由 Cl 漏泄决定；以及冲击后缓慢电位适应，受 Na 漏泄限制。体积变化可主要发生在这两相中的任一阶段，我们针�绳规律减容和增容情景进行了演示。我们的理论预测通过两个最近独立的冲击实验得到验证：HeLa 细胞的渗透压冲击和突发暴露于趋化因子后的中性粒细胞活化。我们的理论旨在阐明在各种生物学背景下，细胞体积在十几分钟尺度上的动力学。
引用
@article{arxiv.2411.01536,
title = {Separation of ionic timescales explains dynamics of cellular volume regulation},
author = {Ram M. Adar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01536},
year = {2025}
}