Cơ học tế bào: Tích hợp phản ứng của tế bào đối với những kích thích cơ học

Annual Review of Biomedical Engineering - Tập 9 Số 1 - Trang 1-34 - 2007
Paul A. Janmey1, Christopher A. McCulloch2
1Departments of Physiology, Physics, and Bioengineering, Institute for Medicine and Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19104;
2CIHR Group in Matrix Dynamics, Fitzgerald Building, University of Toronto, Toronto, Ontario, M5S 3E2 Canada;

Tóm tắt

Các lực ngày càng được công nhận là các yếu tố chính điều tiết cấu trúc và chức năng của tế bào, và các tính chất cơ học của tế bào là thiết yếu đối với các cơ chế mà qua đó tế bào cảm nhận các lực, truyền tải chúng vào bên trong tế bào hoặc sang các tế bào khác, và chuyển đổi chúng thành các tín hiệu hóa học có tác động đến một quang phổ các phản ứng của tế bào. Việc so sánh các tính chất cơ học của tế bào nguyên vẹn với các biopolymer cytoskeletal tinh khiết mà người ta cho là chi phối độ đàn hồi của chúng cho thấy mức độ mà các nghiên cứu về các hệ thống tinh khiết có thể giải thích các tính chất cơ học của tế bào phức tạp và không đồng nhất hơn nhiều. Bài đánh giá này tóm tắt một số khía cạnh được chọn lọc của công trình hiện tại về cơ học tế bào với sự nhấn mạnh vào các cấu trúc được kích hoạt trong các tiếp xúc giữa các tế bào, điều tiết dòng ion qua màng plasm và có thể cảm nhận dòng chất lỏng tạo ra mức độ căng c shear thấp.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Roesel von Rosenhof AJ, 1744, Nurenberg, 3, 622

Heilbrunn L. 1956. The Dynamics of Living Protoplasm. New York: Academic. 327 pp.

Freundlich H, 1922, Zeitschr. Phys. Chem., 104, 233

Seifriz W, 1923, J. Exp. Biol., 2, 1, 10.1242/jeb.2.1.1

10.1126/science.8493552

10.1038/nrm1890

10.1016/j.ceb.2006.08.012

10.1152/ajpheart.00564.2003

10.1039/b610522j

10.1083/jcb.113.1.155

Takai E, 2006, Mol. Cell Biomech., 3, 1

10.1016/S0736-0266(03)0150-5

10.1115/1.2165690

10.1016/S0006-3495(93)81059-2

10.1073/pnas.0504777103

10.1038/345089a0

10.1103/PhysRevLett.75.4425

10.1073/pnas.9.7.258

10.1038/416413a

10.1529/biophysj.104.045476

10.1529/biophysj.105.072215

10.3233/BIR-1970-6407

10.1016/0301-4622(74)80002-5

10.1016/S0006-3495(99)77113-4

10.1007/BF00366667

10.3233/BIR-1993-303-405

10.1103/PhysRevE.63.031502

10.1038/nature03521

10.1002/bip.1977.360160604

10.1098/rstb.2001.1022

10.1103/PhysRevLett.95.178102

10.1152/physrev.00026.2002

10.1242/jcs.01670

10.1098/rsta.20021158

10.1140/epje/e2005-00002-5

10.1103/PhysRevLett.96.028102

10.1152/ajpcell.1998.274.5.C1283

10.1529/biophysj.104.046649

10.1152/japplphysiol.00925.2004

10.1152/ajplung.00077.2004

10.1152/ajpcell.2000.279.1.C188

10.1103/PhysRevLett.91.198101

10.1152/ajplegacy.1924.69.1.190

10.1073/pnas.0510348103

10.1016/j.jbiomech.2004.12.008

10.1016/S0006-3495(03)75014-0

10.1103/PhysRevE.68.041914

10.1152/ajpcell.00070.2004

10.1152/japplphysiol.00595.2003

10.1152/ajpcell.00060.2005

10.1038/nmat1685

10.1038/nature03952

Perez-Tamayo R, 1978, Am. J. Pathol., 92, 508

10.1016/j.matbio.2005.09.005

10.1359/JBMR.041222

10.1111/j.1600-0765.2004.00782.x

10.1016/j.copbio.2003.08.006

10.1074/jbc.M101602200

10.1002/(SICI)1097-0169(200001)45:1<1::AID-CM1>3.0.CO;2-J

10.1242/jcs.00360

10.1016/j.ejcb.2005.09.004

10.1074/jbc.M207681200

10.1074/jbc.M104106200

10.1017/S1431927605050440

10.1152/ajpcell.1997.272.5.C1654

10.1038/13043

Schwartz MA, 2001, J. Cell Sci., 114, 2553, 10.1242/jcs.114.14.2553

10.1016/S0955-0674(99)80037-4

10.1083/jcb.200204153

10.1073/pnas.94.25.13661

10.1074/jbc.R300038200

10.1016/j.tcb.2004.02.003

10.1146/annurev.cellbio.19.111301.153011

10.1152/ajpcell.00159.2003

10.1111/j.1600-0765.1980.tb00326.x

10.1006/bbrc.2001.5177

10.1242/jcs.00339

Shore RC, 1981, J. Anat., 133, 67

10.1160/TH03-05-0328

10.1091/mbc.E04-05-0386

10.1038/nrm809

10.1152/ajpcell.2000.279.1.C147

10.1016/0014-4827(73)90039-6

10.1002/aja.1001940103

10.1016/0012-1606(92)90114-V

10.1083/jcb.141.2.515

10.1242/jcs.01322

10.1126/science.288.5468.1047

10.1006/dbio.1996.8443

10.1083/jcb.200406030

10.1038/nn1132

10.1083/jcb.135.3.767

10.1016/j.neuron.2005.06.024

10.1091/mbc.9.11.3119

10.1083/jcb.138.6.1323

10.1006/dbio.1997.8542

Mege RM, 1992, J. Cell Sci., 103, 897, 10.1242/jcs.103.4.897

10.1242/jcs.01133

10.1359/jbmr.2000.15.12.2362

10.1359/jbmr.2001.16.5.832

10.1046/j.1432-0436.1999.6420077.x

10.3109/15419069409014216

10.1074/jbc.M305312200

10.1083/jcb.200411127

10.1083/jcb.200312013

10.1083/jcb.143.5.1385

Clark P, 1994, J. Cell Sci., 107, 1265, 10.1242/jcs.107.5.1265

10.1006/excr.2000.5083

10.1016/S0960-9822(03)00433-0

10.1038/nature01712

10.1083/jcb.147.6.1325

10.1385/CBB:35:1:01

10.1126/stke.2002.119.pe6

10.1007/BF01872883

10.1242/jcs.01590

10.1038/22578

Ko KS, 2001, J. Cell Sci., 114, 1155, 10.1242/jcs.114.6.1155

10.1242/jcs.01232

10.1002/jcp.1041590120

10.1091/mbc.E02-09-0622

10.1146/annurev.physiol.59.1.633

10.1359/jbmr.2002.17.10.1795

10.1152/physrev.00001.2002

10.1038/ncb1218

10.1016/j.bone.2004.04.025

10.1007/s007740050065

10.1359/jbmr.2000.15.8.1501

10.1006/cbir.2001.0826

10.1084/jem.20032082

10.1196/annals.1302.005

10.1080/10623320303356

10.1152/ajpheart.2001.280.4.H1427

10.1083/jcb.143.1.241

10.1152/ajpcell.2000.279.2.C295

10.1359/jbmr.2001.16.8.1465

10.1359/jbmr.2005.20.1.41

10.1113/jphysiol.2004.072306

10.1007/s002320001037

10.1152/physrev.2001.81.2.685

10.1074/jbc.M410462200

10.1074/jbc.M606392200

10.1074/jbc.273.3.1689

Glogauer M, 1997, J. Cell Sci., 110, 11, 10.1242/jcs.110.1.11

10.1093/emboj/cdg492

10.1016/S0006-3495(03)74753-5

10.1016/S0006-3495(03)75074-7

Hu S, 2006, Mol. Cell Biomech., 3, 49

10.1096/fj.05-5424rev

10.1103/PhysRevE.68.061907

10.1115/1.2165699

10.1016/S0006-3495(96)79206-8

10.1016/0021-9290(95)00102-6

10.1007/s10439-005-8774-0

10.1114/1.1467926

10.1016/j.jbiomech.2004.09.030

10.1161/01.RES.0000101744.47866.D5

10.1002/bies.20069

10.1146/annurev.physiol.67.040403.101353

10.1126/science.1124534

10.1002/jcb.10509

10.1016/S0955-0674(02)00012-1

10.1016/j.cellbi.2005.03.001

Weinbaum S, 2001, Biorheology, 38, 119

10.1016/S0040-8166(98)80082-7

10.1152/ajpgi.00064.2006

10.1016/j.cellbi.2003.11.011

10.1002/aja.1001590410

Bystrevskaia VB, 1987, Dokl. Akad. Nauk. SSSR, 297, 1233

10.1083/jcb.200312133

10.1002/dvdy.20557

10.1007/BF00711288

10.1679/aohc.48.435

Tritton DJ, 1977, Physical Fluid Mechanics

10.1152/ajprenal.1997.272.1.F132

10.1083/jcb.120.4.923

10.1152/ajprenal.00067.2003

10.1007/s00232-002-1055-z

10.1369/jhc.5A6866.2006

10.1152/japplphysiol.00255.2002

10.1016/j.jbiomech.2004.11.019

10.1529/biophysj.104.040634

10.1016/S0021-9290(01)00201-9

10.1016/j.heares.2004.01.014

10.1016/S0378-5955(02)00696-2

10.1016/S0006-3495(04)74245-9

10.1115/1.1572517

10.1016/S0021-9290(99)00175-X

10.1529/biophysj.106.088831

10.1115/1.1865198

10.1114/1.1616932

10.1007/s002490050213

10.1007/s10439-005-3555-3

10.1016/j.jtbi.2006.03.021

10.1529/biophysj.104.053462

10.1529/biophysj.105.061267

10.1242/jcs.02899

10.1529/biophysj.104.050278