细胞生物学中的力量

_{细胞生物学中的力量}

力学生物学——研究物理力如何控制细胞和组织的行为——是一个快速发展的领域。在本期中，我们推出了一系列特别委托撰写的评论文章，讨论该领域令人兴奋的最新发展。

细胞行为不仅受到化学信号的指导，还受到细胞及其环境的机械特性的指导。细胞能够感知外部机械输入并将其转换为生化和电信号，从而影响细胞增殖、粘附、迁移和命运等过程。这种机械转导对于发育和体内平衡很重要，更重要的是，它会影响包括肌营养不良、心肌病、纤维化和癌症在内的疾病的进展。尽管我们对力传感和传导的具体机制的理解仍然局限于更容易处理的生物系统，但技术进步促进了这个多学科领域的快速发展。力学生物学将体外、基于细胞的工作与离体结合起来以及组织和有机体水平的体内实验，并将经典生物学、工程学和物理学结合在一起，从根本上解决有关力学如何影响细胞过程的细胞生物学问题。因此，它已成为过去十年自然细胞生物学领域最令人兴奋的领域之一。

鉴于该领域的显着增长以及我们广大细胞生物学受众对这一领域的高度兴趣，我们很高兴推出一系列特别委托撰写的评论文章，讨论最新进展，其中包括卡尔·菲利普·海森堡的评论，并附有以下方面的研究亮点：最近在其他地方发表的机械生物学研究。该系列文章可以在我们网站的专门页面 上找到，读者还可以访问由《自然细胞生物学》和其他《自然》期刊上发表的相关文章组成的在线图书馆。

在本期中，海森堡和合著者回顾了我们目前对胚胎发育过程中组织组织背景下机械传感和机械转导如何发生的理解。对于许多发育过程，仍然缺乏机械理解，但一些形态发生过程已经得到了更详细的研究。作者概述了研究此类系统时出现的概念，包括果蝇种带延伸和成虫盘的形成，以及非洲爪蟾原肠胚形成和斑马鱼外胚层形成。这篇综述还很好地介绍了细胞如何感知和转换力。

机械生物学领域的发展很大程度上归功于探测和量化细胞和组织对力的反应的复杂方法的发展，从基于显微镜的工具到分子力传感器。同时，微加工设备的使用使得细胞约束的操纵成为可能。下个月，Pere Roca-Cusachs 和 Xavier Trepat 将讨论用于测量细胞产生的力的方法及其在实验室中的适用性。

细胞与底层基质或其他细胞的粘附位点是将细胞外基质或邻近细胞与细胞固有的机械传感结构耦合的中心，以产生机械反馈和/或将力转化为生化信号。该系列的未来评论将讨论此类事件以及它们如何与发育、稳态和疾病中的细胞迁移、细胞形状和生长以及核事件（例如染色质组织和转录）相关。

在这个生物学、生物物理学、生物工程交叉口的激动人心的领域还有很多东西有待发现，我们期待《自然细胞生物学》继续成为这个蓬勃发展的研究领域的关键出路。我们感谢作者和审稿人的贡献，并希望本系列为我们的读者提供信息和灵感。