特定核膜蛋白对细胞核力学性质的影响2024-05-27 08:58:43
表征不同细胞组分的力学性能需要不同大小的压力,小尺度的延伸可提供细胞表面的力学参数,大尺度的延伸可对细胞骨架和细胞质成分进行测量,例如测量细胞膜和细胞骨架时分别需要1Pa和1kPa的阈值压力。采用微吸管技术, Rand等人将红细胞膨胀成球形, 测量膜的弹性模量,R Waugh在红细胞的自然状态下测量红细胞膜的剪切弹性模量。在微吸管研究活细胞力学行为时,Robert MHochmuth结合基本连续体模型对测量结果进行了解释,从而得到细胞的弹性和粘性等参数。其中,中性粒细胞表现为液体性质,其表面张力约为30pN/μm,粘度约为100 Pa·sec,而软骨细胞和内皮细胞表现为固体性质,弹性模量约为500pN/μm2。微吸管也可应用于细胞核力学特性的测量,研究分离细胞核的流变性质、特定核膜蛋白对细胞核力学性质的影响、干细胞分化不同阶段的细胞核变形等。A.C. Rowat等人通过荧光标记了染色质和核仁成分,并通过微吸管抽吸核膜以研究细胞核的物理性质。在抽吸过程中细胞核体积减少了60%~70%,并且Emerin蛋白缺失的细胞核中面积扩张与剪切模量的比值显著降低。
J. David Pajerowski等人使用微吸管研究了人胚胎干细胞分化过程中的细胞核力学特征变化,将细胞核形变与细胞膜形变的比值作为衡量标准,结果发现细胞核在分化过程中高度变形,Lnuc/Lcell比值由>0.8降至0.15,硬化6倍左右。未分化干细胞和LaminA/C敲低细胞的细胞核也表现出更多的流动性,而在持续的应力作用下,细胞核表现出更像固体的弱幂律流变学。
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.
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