受限肌动蛋白-肌球蛋白网络中涌现自定心稳态流动

肌动蛋白细胞骨架驱动细胞形态变化和细胞内运输，并支持机械信号的传递。然而，细胞如何在介观尺度上控制和利用活性细胞骨架流，目前尚未得到充分理解。我们在非洲爪蟾（Xenopus laevis）卵提取物的油包水乳液液滴中重构了活性细胞骨架，并观察到：当液滴尺寸超过某一临界值时，在肌动蛋白持续周转的维持下，聚合态肌动蛋白出现了三维径向汇聚的稳态流动。该流动将富含脂质的细胞碎片凝聚成位于中心的内含体。稳态下的 F-肌动蛋白密度和流速分布大致可塌缩到具有尺度不变性的主曲线上。一个将该网络表征为具有渗流阈值的各向同性活性黏性流体的物理模型，可以解释这一行为。收缩中的网络表现为具有复杂内部动力学的活性游动体，无需与物理边界发生连接，即可使自身及中心内含体定位于液滴中央。因此，肌动蛋白网络中的主动收缩、交联和聚合动力学能够产生细胞尺度的流动模式，感知受限几何形状和外部信号，并施加足以在细胞内移动和定位细胞器的力。

肌动蛋白细胞骨架驱动细胞形态变化和细胞内运输，并支持机械信号的传递。然而，细胞如何在介观尺度上调控和利用活性细胞骨架流动，尚未得到充分理解。我们在爪蟾（Xenopus laevis）卵提取物的油包水乳液液滴中重构了活性细胞骨架，并观察到：当液滴尺寸超过某一临界值时，会出现一种三维径向汇聚的稳态聚合肌动蛋白流动，该流动由持续的肌动蛋白周转维持。这种流动将富含脂质的细胞碎片凝聚成位于中心的包涵体。稳态下的 F-肌动蛋白密度和流动速度分布大致可塌缩到具有尺度不变性的主曲线上。一个将该网络表征为具有渗流阈值的各向同性活性黏性流体的物理模型，可以解释这一行为。收缩中的网络表现为一种具有复杂内部动力学的活性游动体，能够在无需与物理边界连接的情况下，使自身及液滴内部的中央包涵体居中。因此，肌动蛋白网络中的主动收缩、交联和聚合动力学能够产生细胞尺度的流动模式，感知约束几何结构和外部信号，并施加足以在细胞内移动和定位细胞器的力。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.24.754221v1?rss=1

🏷️ 活性细胞骨架 肌动蛋白-肌球蛋白网络 稳态流动 自定心 受限几何 细胞内运输