公泽
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细胞微环境中的细胞外基质(ECM)在伤口愈合、血管搏动等生理和病理过程中,经常会受到机械拉伸。免疫细胞(如树突状细胞、巨噬细胞等)通过一种被称为“足体(Podosome)”的微小富动蛋白突起结构来感知这些力学信号,进而调控免疫巡逻、基质重塑、炎症应答等生理过程。
针对上述问题,中国科学技术大学近代力学系公泽教授团队建立了一个整合细胞内关键力敏感蛋白力学转导以及足体-基质接触力学的力-化耦合模型。该模型成功复现了足体力学行为的周期性振荡,定量揭示了预拉伸通过改变局部应力场,提升了界面的有效“接触刚度”。模型进一步指出:基质预拉伸不仅减小了足体的突起深度,更打破了细胞内肌动蛋白聚合与肌球蛋白收缩之间的动态平衡,从而显著增强了足体的振荡不稳定性。该研究打破了细胞力学感知仅依赖基质体弹性的传统局限,将接触界面“接触刚度”确立为连接界面力学与足体动态的核心纽带。相关成果以 Mechanical pre-stretch of extracellular matrix regulates podosome dynamics via contact stiffness 为题,发表在国际权威生物物理期刊 Biophysical Journal 上。文章详见https://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(26)00420-0
该研究由中国科学技术大学近代力学系公泽教授团队完成,公泽教授为论文通讯作者,硕士生赵晨霞为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划青年科学家项目和中国科学院B类先导计划项目的资助。