マトリックスの弾力性、細胞骨格の力、および核の物理学：細胞は外部と内部をどれだけ「感じる」ことができるのか？

多細胞生物内の細胞の組織化は、細胞が自らの相対的な位置を評価することを必要とし、微小環境からの複数の手がかりを取り入れる必要があります。細胞外マトリックス（ECM）が動物において最も豊富なタンパク質で構成され、組織に構造と弾力性を提供することを考えると、ECMは細胞にとって重要な物理的手がかりを提供していると考えられます。生体内では、多くの組織細胞型に近い場所では、ECMの繊維特性は測定可能に異なる弾力性よりも認識しづらいものです。細胞がマトリックスに関与し、積極的に探査することで、ECMと近くの細胞の局所的な弾性的抵抗をその変形を通じて感知し、たとえば、多くのマットレスの下に置かれたピーを感じるおとぎ話の姫のように、細胞はどの程度まで感じることができるのかを確立するフィードバックおよび認識メカニズムを有しているようです。最近の実験結果と細胞とマトリックスの力学の計算モデルは、細胞内の感受性の範囲についての洞察を提供します。マトリックスから細胞内、さらに細胞骨格に囲まれ連結された核への変形の連続性は、幹細胞の分化における遺伝子発現などのプロセスを指示するメカニズムの存在を支持しています。最終的に、細胞は、出自が王族であるかどうかに関わらず、硬いまたは柔らかい、厚いまたは薄い周囲の違いを感じ取ります。