Photo-tunable hydrogels reveal cellular sensing of rapid rigidity changes through the accumulation of mechanical signaling molecules

刚度(电磁) 自愈水凝胶 生物 细胞信号 细胞生物学 信号转导 生物物理学 材料科学 复合材料 高分子化学
作者
Jiapeng Yang,Peng Wang,Yu Shrike Zhang,Man Zhang,Qian Sun,Huiyan Chen,Liang Dong,Zhiqin Chu,Bin Xue,Wouter D. Hoff,Changsheng Zhao,Wei Wang,Qiang Wei,Yi Cao
出处
期刊:Cell Stem Cell [Elsevier BV]
被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.stem.2024.09.016
摘要

Cells use traction forces to sense mechanical cues in their environment. While the molecular clutch model effectively explains how cells exert more forces on stiffer substrates, it falls short in addressing their adaptation to dynamic mechanical fluctuations prevalent in tissues and organs. Here, using hydrogel with photo-responsive rigidity, we show that cells' response to rigidity changes is frequency dependent. Strikingly, at certain frequencies, cellular traction forces exceed those on static substrates 4-fold stiffer, challenging the established molecular clutch model. We discover that the discrepancy between the rapid adaptation of traction forces and the slower deactivation of mechanotransduction signaling proteins results in their accumulation, thereby enhancing long-term cellular traction in dynamic settings. Consequently, we propose a new model that melds immediate mechanosensing with extended mechanical signaling. Our study underscores the significance of dynamic rigidity in the development of synthetic biomaterials, emphasizing the importance of considering both immediate and prolonged cellular responses.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
heher完成签到 ,获得积分10
1秒前
我是老大应助fjh采纳,获得10
1秒前
HHHZZZ完成签到,获得积分10
1秒前
万能图书馆应助tw007007采纳,获得10
2秒前
可靠巧荷发布了新的文献求助10
3秒前
慕青应助胡杨采纳,获得10
3秒前
爱学习的孩纸完成签到 ,获得积分10
3秒前
samskaras完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
123hhhhhh完成签到,获得积分10
5秒前
猫姐发布了新的文献求助10
5秒前
李健应助星辰坠于海采纳,获得10
6秒前
金先生完成签到,获得积分10
6秒前
66完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
脑洞疼应助123采纳,获得10
9秒前
辛夷完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
含灵巨贼完成签到,获得积分10
14秒前
猫姐完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
YY发布了新的文献求助10
15秒前
QYG发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
不想看文献完成签到,获得积分20
15秒前
闪闪雁兰发布了新的文献求助10
15秒前
大方的若山完成签到,获得积分10
16秒前
小南发布了新的文献求助10
19秒前
自由香魔发布了新的文献求助10
20秒前
烟花应助Mr采纳,获得10
20秒前
chuzai发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
星星完成签到,获得积分10
21秒前
zhangweiji完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
24秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
24秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3959564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505819
关于积分的说明 11126349
捐赠科研通 3237712
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789318
邀请新用户注册赠送积分活动 871669
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802951