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皮肤表皮等分层上皮中的脱层，是指源自基底层的细胞发生脱离并向上运动。尽管这一过程对于组织发育、稳态再生和修复具有根本性的重要意义，但驱动脱层的机制仍长期未得到解决。向上运动伴随着细胞形态的变化，而细胞形态变化本质上由物理力驱动，但这些力所发挥的作用尚不明确。在本研究中，我们结合成像、力测量和理论建模，研究了分层角质形成细胞中的脱层过程。我们发现，分化细胞与其周围环境之间局部力平衡的改变，是启动脱层的关键步骤。在具有顶端极化收缩性的均一细胞层中，细胞分化会导致肌动蛋白-肌球蛋白发生重塑，使细胞施加力的分布重新偏向基底侧。由此产生的机械异质性使分化细胞同时受到指向内侧的基底力和指向外侧的顶端力；这些力表现为+1力缺陷的形成，并促进细胞形态变化，最终导致细胞向上运动。与此同时，发生脱层的细胞会主动牵拉其下方的邻近细胞，产生汇聚性组织流，从而闭合下方的基底层。综上，我们提出了一个关于脱层起始过程的一般性物理描述，该机制可能适用于多种多层上皮组织。
皮肤表皮等分层上皮中的脱层，是指源自基底层的细胞发生脱离并向上运动。尽管这一过程对于组织发育、稳态再生和修复具有基础性的重要意义，但驱动脱层的机制至今仍是一个长期未解的问题。向上运动伴随着细胞形状的变化，而细胞形状变化本质上由物理力驱动，但这些力所发挥的作用尚不明确。在本研究中，我们结合成像、力测量和理论建模，探究了分层角质形成细胞中的脱层过程。我们发现，分化细胞与其周围环境之间局部力平衡的改变，是启动脱层的关键步骤。在具有顶端极化收缩性的均一细胞层中，分化会导致肌动蛋白—肌球蛋白重塑，使细胞施加的力重新分配至基底侧。由此产生的力学异质性使分化细胞受到指向内侧的基底力和指向外侧的顶端力，表现为形成一个+1力缺陷，并促进细胞形状变化，最终导致其向上运动。与此同时，发生脱层的细胞主动牵拉其下方的邻近细胞，产生汇聚性的组织流，从而闭合下方的基底层。综上，我们提出了一种关于脱层起始过程的一般性物理描述，该机制可能适用于多种多层上皮。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.30.747990v1?rss=1
🏷️ 表皮细胞脱层 局部力学异质性 细胞形态变化 肌动蛋白-肌球蛋白重塑 上皮组织力学
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