穿透成珠：一种由膜驱动的珠状不稳定性塑造血小板生成
定量方法
2025-06-26 v1
摘要
19 世纪末，Rayleigh 和 Plateau 解释了液态喷流断裂成规则液滴的物理原理，这是日常生活中常见的现象。经典的 Rayleigh-Plateau 不稳定性涉及由惯性和表面张力支配的液态喷流，而生物学管道为膜边界且无惯性。因此我们称该过程为珠状不稳定性，形式上等价于 Rayleigh-Plateau，但由膜力学主导。虽然珠状不稳定性长期被认识到在脂质管道和某些生物系统中存在，但尚未发现明确的生理实例。本文展示珠状不稳定性发生在血小板生成的生理过程中。血小板由骨髓中的巨核细胞通过延伸长型突起（称为 proplatelet）形成，这些突起穿过血管。当它们在血液中延伸时，proplatelet 会被珠状化并脱离。长型和珠状化的 proplatelet 随后在周血中循环，随后断裂成成熟的血小板。我们认为，由于在 proplatelet 形成一系列规整的窄口，从而实现对单个成熟血小板的规整尺寸断裂，这种珠状化是关键的。珠状不稳定性因此作为一种机械生物学调节器，实现了对正确尺寸血小板在正确时间向正确位置的局部递送。我们的观察与参数无违背的理论预测相符，支持了统一的物理图景。
关键词
引用
@article{arxiv.2506.19966,
title = {Tube into pearls: A membrane-driven pearling instability shapes platelet biogenesis},
author = {C. Léon and N. Brassard-Jollive and D. Gonzalez-Rodriguez and D. Riveline},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19966},
year = {2025}
}