综述：核力学综述：进展、疾病相关性、方法论及人工智能应用

《Cell Biochemistry and Biophysics》：A Comprehensive Review of Nuclear Mechanics: Advances, Disease Relevance, Methodologies, and AI Applications

细胞核通过机械感知与传递响应外部力学刺激，影响细胞适应机械环境，对组织工程和再生医学至关重要。研究揭示了LMNA的粘弹性特性、LMNB的弹性特征及凝聚染色质的核心机械作用，及其在神经退行性疾病、心血管疾病和癌症中的调控机制。实验方法包括原子力显微镜、微流控和高分辨率成像，而AI技术为处理多维动态数据、检测核异常及构建多尺度模型提供了新工具。

　　

摘要

细胞核不仅作为遗传信息的储存库，还在响应外部机械刺激时的机械感应和机械转导中发挥着核心作用。这一过程对于细胞适应各种机械环境至关重要，并对组织工程和再生医学具有重大意义。然而，该领域的系统性和综合性综述仍然很少，特别是涉及人工智能辅助研究等新兴方向的综述。为了填补这一空白，我们分析了过去二十年中的主要贡献者和研究热点，包括关键的结构性和信号分子，如层粘连蛋白A/C（lamin A/C）和YAP/TAZ（YAP/TAZ）。在此基础上，我们总结了最新的研究进展，强调了LMNA（层粘连蛋白A）的粘弹性特性以及LMNB（层粘连蛋白B）和浓缩染色质的弹性特征，指出了它们作为核心核机械元件在保护、适应和记忆中的作用。此外，核机械功能的失调与多种疾病密切相关，包括神经退行性疾病、心血管疾病和癌症。我们还回顾了用于探测核机械特性的实验方法，如原子力显微镜、微流控技术和高分辨率成像技术。尽管传统的成像和力测量方法在处理高维动态数据方面存在局限性，但人工智能（AI）的快速发展为检测核异常、预测核反应和构建多尺度模型提供了强大的工具。本综述系统地总结了核机械生物学的研究成果，并指出了人工智能驱动研究和临床应用的未来前景。

细胞核不仅作为遗传信息的储存库，还在响应外部机械刺激时的机械感应和机械转导中发挥着核心作用。这一过程对于细胞适应各种机械环境至关重要，并对组织工程和再生医学具有重大意义。然而，该领域的系统性和综合性综述仍然很少，特别是涉及人工智能辅助研究等新兴方向的综述。为了填补这一空白，我们分析了过去二十年中的主要贡献者和研究热点，包括关键的结构性和信号分子，如层粘连蛋白A/C（lamin A/C）和YAP/TAZ（YAP/TAZ）。在此基础上，我们总结了最新的研究进展，强调了LMNA（层粘连蛋白A）的粘弹性特性以及LMNB（层粘连蛋白B）和浓缩染色质的弹性特征，指出了它们作为核心核机械元件在保护、适应和记忆中的作用。此外，核机械功能的失调与多种疾病密切相关，包括神经退行性疾病、心血管疾病和癌症。我们还回顾了用于探测核机械特性的实验方法，如原子力显微镜、微流控技术和高分辨率成像技术。尽管传统的成像和力测量方法在处理高维动态数据方面存在局限性，但人工智能（AI）的快速发展为检测核异常、预测核反应和构建多尺度模型提供了强大的工具。本综述系统地总结了核机械生物学的研究成果，并指出了人工智能驱动研究和临床应用的未来前景。