目的 体内上皮组织在日常生理活动中常受到外力刺激和渗透压冲击。例如,运动引起的皮肤应变可达25%,呼吸时肺泡以0.2 Hz频率达15%循环应变,以及心脏跳动时的二尖瓣以4/s的应变率达30%应变。此外,消化道上皮在摄入水或食物后经常暴露于强烈的低渗或高渗冲击。然而上皮细胞如何在这些强烈的genetic population胞外刺激下防止DNA损伤、减少衰老和凋亡的机制仍不清楚。方法 本文利用AFM和微流控技术对细胞施加外力或低渗冲击,并结合肌动蛋白动力学模型和分子生物学方法来研究细胞行为。结果 快速而剧烈地低渗冲击或外力刺激会促使细胞核周可逆的肌动蛋白环组装。结合实验和模拟,证明了这种核周肌动蛋白环Alpelisib配制的组装是由钙离子介导的肌动蛋白解聚,G-actin扩散以及Arp 2/3依赖的肌动蛋白聚合所诱导的。这是一种胞内肌动蛋KPT-330作用白网络对外界刺激的被动响应。然而,这种被动核周肌动蛋白环的约束可以对细胞核施加压缩应力并导致核的瞬时硬化,减少核膜张力的过度增加,避免DNA损伤,最终防止上皮细胞衰老和凋亡。结论 本研究揭示了一种新的力学-生物学机制,即核周肌动蛋白环可以作为“安全带”来保护上皮细胞免于剧烈的胞外刺激。此外,核周肌动蛋白环及其相关调节因子也可作为抗衰老治疗的潜在靶点。