摘要
细胞的机械和物理行为通过经历非稳态变化来对局部压力作出反应，这种变化可能导致糖尿病、高血压和动脉瘤等疾病的诊断和治疗。
细胞的机械和物理行为通过经历非稳态变化来对局部压力作出反应，这种变化可能导致糖尿病、高血压和动脉瘤等疾病的诊断和治疗。
纽约大学Tandon工程学院的研究人员已经发现了一种新的方法来确定单个细胞的状态通过把机械工程和物理原理,流程,现在明白在宏观水平上,但尚未在细胞水平上:压力如损伤和疾病迫使生物体到一个新的水平的平衡.
团队由、陈助理教授机械和航空航天工程和生物医学工程,和维特多利亚弗拉米尼,工业机械和航空航天工程助理教授,利用活细胞成像和小说micro-mechanical工具应用瞬态,当地的物理压力对细胞同时测量动态非稳态反应和张力的细胞的细胞骨架(埋头)和其他细胞结构,细胞的能量。
研究, Energy-Mediated机械驱动细胞机械拮抗平衡高级材料
利用实验结果，该团队建立了一个新的能量驱动细胞机制的生物物理模型，以理解细胞中的异位性。在这个过程中，细胞能量不仅提供了适应的驱动力，而且还提供了一个负反馈，以帮助细胞系统的再稳定。
Chen说:“倾斜的能量模式和细胞适应不良可能表明健康状态转变为病理状态，如糖尿病、高血压或衰老。”
研究人员在CSK张力、肌动蛋白和肌球蛋白以及净能量的四种表现形式上对他们的模型进行了测试，这些表现形式分别出现在化学制剂进入细胞之前、期间和之后，这些化学制剂会产生特定的功能失调细胞模式，即疾病的表型:例如,中断在肌动蛋白纤维等细胞埋头结构会导致疲软的适应过程可能揭示糖尿病病理条件,而过多参与一些细胞的肌动蛋白聚合可能导致糖尿病。
弗拉米尼说:“能量平衡是健康的一个指标。能量和物理与细胞行为有关;概念的证明是能量模式如何寻找不同的条件。我们已经证明我们可以预测。
她解释说:“通过变化来实现稳定的能力是一种关键的生物适应能力，它允许生物体稳定内部和外部环境的变化。”然而，尚不清楚它是如何在单个细胞中发生的。我们的研究针对一个单细胞系统解决了这个问题，在这个系统中，能量在这个过程中扮演着关键的角色。
魏强补充道:“我和纽约大学朗格尼健康中心的同事们合作，研究小组正专注于心血管疾病，因为它们与血管细胞的机械行为直接相关。例如，在动脉瘤中，炎症影响调节血管细胞弹性的蛋白质。我们现在正在研究机械力在这种疾病发展中的作用。
一篇即将发表的论文将着眼于这项研究在加快动脉瘤疾病诊断和疾病分期方面的潜力。
来源：Medindia
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