红细胞的粘弹性表型化
Marta Gironella-Torrent1, Giulia Bergamaschi2, Raya Sorkin3
1Small Biosystems Lab, Condensed Matter Physics Department, University of Barcelona, Barcelona, Spain; Department of Medical Biochemistry and Cell Biology, Institute of Biomedicine, The Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg, Gothenburg, Sweden.
Biophysical journal
|January 25, 2024
概括
研究人员测量了红细胞 (RBC) 强力放松,揭示了与膜,皮质和细胞质动态相关的三个不同的时间尺度. 这种粘弹性表型为细胞行为提供了一个新的生物标志物.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞力学 细胞力学
- 类风病学 类风病学 类风病学
背景情况:
- 红血细胞 (RBC) 具有复杂的粘弹性特性,但它们的舒缓动力学构成方程仍未确定.
- 之前的研究集中在红细胞机械刚性和闪,在理解动态放松过程方面留下了一个差距.
研究的目的:
- 准确确定控制RBC放松动力学的构成方程.
- 研究在各种机械应力下在红细胞中强力放松的时间尺度和起源.
主要方法:
- 测量红细胞的强力放松是使用光学捕获的珠子附着在细胞膜上.
- 应用了延伸跳跃协议 (张力和压力) 来诱导放松.
- 在一系列应用力和时间尺度上分析了放松动力学.
主要成果:
- 红细胞放松动力学遵循从60 pN (张力) 到-20 pN (压力) 的线性反应.
- 在四十年 (0.01-100秒) 的时间里观察到一个具有三个不同的时间尺度 (快速,中间,缓慢) 的三倍指数函数.
- 快速的时间表归因于膜放松,而中间和缓慢的时间表可能与皮质动态和细胞质粘度有关.
- 放松动态显示异质性,但在RBC群体中相关,表明动态缩放.
- 葡萄糖耗尽和激光照明加速了放松动力学和增加了红细胞硬度.
结论:
- 红细胞的粘弹性表型显示出由膜,皮质和细胞质控制的独特的放松动态.
- 识别的放松时间表为红细胞的构成方程提供了洞察力.
- 粘弹性表型是一个有前途的动态生物标志物,适用于其他细胞类型和活性系统.
