细胞骨架生物力学进展

细胞骨架力学作为力学细胞生物学的一个新兴领域,其研究方法突破传统细胞力学思想,不再把活细胞简化为皮质膜包着的弹性、黏性或黏弹性连续介质体,而是基于在细胞变形和功能中发挥重要作用的细胞骨架离散网络结构,在微/纳米尺度建立一种集细胞形态和功能于一体的离散网络结构.这种细胞骨架模型作为细胞变形和生化事件调控的纽带,能从分子层次上阐述细胞运动、能量转换、信息传递、基因表达等重大生命活动的潜在机制,同时也能解释生物大分子间相互作用、受体/配体特异性相互作用、大分子自装配、细胞及分子层次的力学-化学耦合,为定量研究细胞-亚细胞-生物大分子等在多种力学刺激下的响应建立了良好的平台,对于理解生物模式形成、生物复杂性以及解决重大生物学难题具有深远意义.本文基于细胞骨架三维离散网络结构特点及其生物学背景,从生物力学角度详细阐述近几年国际上流行的细胞骨架模型理论分析和研究成果的最新进展.