内皮细胞（Endothelial Cells）在血管系统中扮演着至关重要的角色，它们通过细胞间连接（Intercellular Junctions, IJs）调节止血、血管舒张、免疫和炎症反应。然而，过度的机械负荷会导致内皮细胞损伤和内皮屏障功能障碍。理解细胞间连接的动态破裂机制对于探索肿瘤破坏、血管重塑和药物输送等实际应用具有重要意义。超声空化（Ultrasound Cavitation）作为一种新兴的技术手段，能够通过气泡的振动和破裂产生局部高能量，从而对软组织造成损伤。然而，超声空化对内皮细胞网络的损伤机制尚不明确，这限制了其在医学领域的精确应用。因此，本研究旨在通过理论建模和实验验证，揭示超声空化对内皮细胞网络的动态损伤机制。 论文来源 本论文由Chuangjian Xia、Jiwe...

近年来，细胞自噬（autophagy）作为一种重要的细胞内降解和回收机制，在维持细胞稳态和应对各种应激条件中发挥着关键作用。特别是在肾脏近端小管上皮细胞中，自噬活动对于应对缺血、毒性损伤和炎症等常见肾脏损伤至关重要。然而，尽管自噬在细胞应激适应中的作用已被广泛研究，但关于高渗应激（hyperosmotic stress）如何诱导自噬的分子机制仍不明确。高渗应激作为一种机械应力，能够通过改变细胞内外渗透压差影响细胞功能，但其具体如何调控自噬通路仍是一个未解之谜。 转录因子EB（TFEB）是自噬-溶酶体通路的主要转录调节因子，它通过调控自噬和溶酶体相关基因的表达来促进自噬。TFEB的活性受磷酸化事件的调控，当其去磷酸化时，TFEB会从细胞质转移到细胞核，进而激活自噬相关基因的转录。然而，高渗应激...

在病理条件下，组织力学特性的改变是许多疾病（如癌症）的显著特征之一。肿瘤血管系统在肿瘤生长过程中扮演着关键角色，但其结构和功能往往出现异常，表现为血管紊乱、扭曲和渗漏。研究表明，细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）的硬度在调节内皮细胞行为中起着重要作用。肿瘤组织通常比正常组织更硬，这种硬度的增加部分归因于基质沉积或交联的增多。先前的研究表明，降低基质硬度可以改善肿瘤血管系统的某些病理特征，如减少血管生成和降低血管通透性。因此，理解基质硬度如何影响内皮细胞的表观遗传学变化，特别是DNA甲基化，对于揭示肿瘤血管系统的病理机制具有重要意义。 DNA甲基化是表观遗传学的重要机制之一，它通过将甲基基团共价连接到DNA的胞嘧啶上，调节基因表达。在内皮细胞中，DNA甲基化的异常...

学术背景 血管平滑肌细胞（Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs）在正常主动脉壁中负责调节血管的收缩和舒张。然而，在病理条件下，VSMCs会从收缩表型转变为合成表型，并积极参与主动脉壁的重塑。尽管许多体外研究已经报道了VSMCs分化的机制，但体外培养条件与体内主动脉壁的机械环境存在显著差异。在体内，VSMCs呈现细长形态，并沿血管壁的周向排列，而在体外培养中，VSMCs则随机扩散并形成不规则形状，且易发生去分化。因此，为了阐明VSMCs分化的机制，开发一种能够模拟体内主动脉壁机械环境的细胞培养模型至关重要。 论文来源 这篇论文由Kazuaki Nagayama和Naoki Wataya共同撰写，他们来自日本茨城大学机械系统工程系的微纳米生物力学实验室。论文于2...

结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是美国癌症相关死亡的主要原因之一，其中肝脏转移是常见的现象。在肿瘤转移之前，转移前生态位（Pre-Metastatic Niche, PMN）的形成是一个关键过程。PMN涉及关键肝脏驻留细胞的激活，包括成纤维样星状细胞和巨噬细胞（如库普弗细胞）。肿瘤通过引入的因子改变这些细胞，使其分泌额外的生长因子并重塑细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM），从而促进肿瘤在次级环境中的定植和转移。为了更好地理解这些动态的机制，研究者开发了一个多细胞计算模型，以表征PMN形成过程中的时空动态。 论文来源 这篇论文由Shreyas U. Hirway、Kylie G. Nairon、Aleksander Skardal和Seth ...