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  近期，河北工業(yè)大學(xué)生物物理研究所袁宏博副教授、安海龍教授使用具有應(yīng)力剛化（stain-stiffening）性質(zhì)的螺旋聚異腈多肽水凝膠（PIC）作為模型基質(zhì)對肝癌細(xì)胞HepG2進(jìn)行3D培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)力學(xué)傳感器YAP和KCa3.1鉀通道通過響應(yīng)基質(zhì)的應(yīng)力剛化力學(xué)環(huán)境調(diào)控肝癌細(xì)胞的增殖、遷移等行為（圖1）。HepG2細(xì)胞能夠在修飾有GRGDS的PIC水凝膠里分裂、增殖形成球狀聚集體。具有較高臨界應(yīng)力（Critical stress, σ_c）的PIC水凝膠（通過鏈長調(diào)控）能夠刺激HepG2細(xì)胞的增殖速率和遷移速度。此外，較高的臨界應(yīng)力環(huán)境促進(jìn)YAP的過表達(dá)及核定位，從而激活細(xì)胞機械信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；促進(jìn)肌動蛋白絲狀應(yīng)力纖維的形成，使細(xì)胞骨架張力增加；進(jìn)而誘導(dǎo)KCa3.1鉀離子通道過表達(dá)。然而，通過F-肌動蛋白抑制劑latrunculin.A抑制細(xì)胞應(yīng)力纖維的形成，降低細(xì)胞對基質(zhì)機械環(huán)境的敏感度，從而抑制了YAP和KCa3.1鉀通道的表達(dá)。

  該工作以“Polyisocyanide Hydrogels with Tunable Nonlinear Elasticity Mediate Liver Carcinoma Cell Functional Response”為題發(fā)表在《Acta BioMaterialia》上。文章第一作者是河北工業(yè)大學(xué)碩士研究生劉紫欣和博士后付靜璇，通訊作者為袁宏博副教授、安海龍教授和王暉教授。該研究得到國家自然科學(xué)基金委和河北省高層次留學(xué)人才回國資助項目的支持。

  Ovijit Chaudhuri和Paul A Janmey等人于2020年在《Nature》（DOI: 10.1038/s41586-020-2612-2）上發(fā)表綜述文章闡釋了天然ECM同時具有的多種復(fù)雜力學(xué)性質(zhì)，包括非線性力學(xué)性質(zhì)/應(yīng)力剛化力學(xué)性質(zhì)（nonlinear mechanics/strain-stiffening）、粘彈性/應(yīng)力松弛（viscoelasticity/stress relaxation）以及力學(xué)可塑性（plasticity）等等，并且討論了這些動態(tài)力學(xué)性質(zhì)在調(diào)控細(xì)胞行為方面的功能以及在組織工程中的應(yīng)用，對仿生材料的設(shè)計方向進(jìn)行了展望。