細(xì)胞動(dòng)力學(xué)讀書(shū)會(huì) | 第三期：細(xì)胞力學(xué)通訊及自組織行為調(diào)控

導(dǎo)語(yǔ)

在傳統(tǒng)的認(rèn)知中，細(xì)胞的生命活動(dòng)主要受生化因素調(diào)節(jié)。近年來(lái)的前沿研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞物理微環(huán)境通過(guò)力學(xué)信號(hào)傳導(dǎo)，深度調(diào)控免疫應(yīng)答、神經(jīng)連接及腫瘤演進(jìn)等關(guān)鍵生命過(guò)程，為疾病機(jī)制研究和精準(zhǔn)醫(yī)療提供了全新的物理學(xué)范式。本期讀書(shū)會(huì)為細(xì)胞動(dòng)力學(xué)讀書(shū)會(huì)第三期，中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所副研究員樊琪慧將在本期分享她關(guān)于細(xì)胞力學(xué)感知與三維微環(huán)境建模的最新研究進(jìn)展，與大家共同探討物理因素如何重塑我們對(duì)細(xì)胞行為的理解。

集智俱樂(lè)部聯(lián)合北京師范大學(xué)大學(xué)教授李輝，中科院理論物理學(xué)所副研究員王維康、西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士后韋曉慧以及燭龍（上海）生物醫(yī)藥科技有限公司王艷博士共同發(fā)起「」，嘗試從單細(xì)胞數(shù)據(jù)中重構(gòu)細(xì)胞的動(dòng)力學(xué)，以揭示細(xì)胞狀態(tài)轉(zhuǎn)化的普遍特性和機(jī)制；通過(guò)分享經(jīng)典文獻(xiàn)與最新研究進(jìn)展，希望在數(shù)據(jù)、模型和生物過(guò)程間，建立起一種可以反復(fù)檢驗(yàn)、不斷驗(yàn)證的動(dòng)態(tài)關(guān)系。

報(bào)告簡(jiǎn)介

在傳統(tǒng)的認(rèn)知中，細(xì)胞的生命活動(dòng)主要受生化因素調(diào)節(jié)。然而，近年來(lái)的前沿研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞所處的物理微環(huán)境（如力學(xué)強(qiáng)度、幾何形狀等）同樣扮演著指揮官的角色。研究人員通過(guò)跨學(xué)科協(xié)作，將物理學(xué)的精密測(cè)量與建模引入生命科學(xué)。利用先進(jìn)的水凝膠微加工技術(shù)，構(gòu)建可調(diào)控的三維體外微環(huán)境模型。不僅首次揭示了胞外基質(zhì)如何像“光纖”一樣輔助力學(xué)信號(hào)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的長(zhǎng)程通訊，還發(fā)現(xiàn)了物理因素對(duì)免疫細(xì)胞運(yùn)動(dòng)模式、神經(jīng)精準(zhǔn)連接輔助功能及細(xì)胞群體自組織行為的深層調(diào)控機(jī)制。這些發(fā)現(xiàn)不僅刷新了我們對(duì)細(xì)胞遷移、神經(jīng)發(fā)育及癌癥演變的認(rèn)知，更為從物理學(xué)視角理解生理病理過(guò)程、開(kāi)發(fā)新型精準(zhǔn)醫(yī)療方案開(kāi)辟了全新路徑。

分享大綱

1.細(xì)胞對(duì)相互作用-腫瘤免疫

2.細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)-神經(jīng)元精準(zhǔn)對(duì)接

3.細(xì)胞集群-自組織修復(fù)

核心概念

破解生命密碼的新維度：物理微環(huán)境如何“指揮”細(xì)胞行為？

主講人介紹

主講人：樊琪慧，2009年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)士學(xué)位，2015年獲美國(guó)夏威夷大學(xué)博士學(xué)位，2015年至今于中科院物理所承擔(dān)博士后、副研究員工作。開(kāi)展的研究工作包括基于微流控技術(shù)以及天然水凝膠材料構(gòu)建三維細(xì)胞培養(yǎng)模型、器官芯片等，用于模擬體內(nèi)復(fù)雜微環(huán)境；同時(shí)在細(xì)胞、分子層面對(duì)微環(huán)境中的生物芯片模型進(jìn)行追蹤成像和物理調(diào)控，關(guān)注于三維微環(huán)境中力學(xué)信號(hào)對(duì)神經(jīng)和腫瘤免疫等方面的細(xì)胞功能影響。結(jié)合物理、生命科學(xué)、工程等多學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)方法和理論，注重原始創(chuàng)新和開(kāi)展高水平的研究工作。

參考文獻(xiàn)

1. Chen Yang, Xinrui Dong, Bingrui Sun, Ting Cao, Ruipei Xie, Yiyu Zhang, Ziyue Yang, Jing Huang, Ying Lu, Ming Li, Xiaochen Wang, Ye Xu, Fangfu Ye, and Qihui Fan, Physical immune escape: Weakened mechanical communication leads to escape of metastatic colorectal carcinoma cells from macrophages. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024. 121(22): p. e2322479121.

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3. Q. Fan, Y. Zheng, X. Wang, R. Xie, Y. Ding, B. Wang, X. Yu, Y. Lu, L. Liu, Y. Li, M. Li, Y. Zhao, Y. Jiao, and F. Ye, Dynamically Re-Organized Collagen Fiber Bundles Transmit Mechanical Signals and Induce Strongly Correlated Cell Migration and Self-Organization. Angew Chem Int Ed Engl, 2021. 60(21): p. 11858-11867.

時(shí)間信息

2026年2月27日（周五）晚19:30-21:30，騰訊會(huì)議線上進(jìn)行，微信視頻號(hào)+集智俱樂(lè)部B站號(hào)同步直播，感興趣的朋友掃碼報(bào)名加入細(xì)胞動(dòng)力學(xué)讀書(shū)會(huì)后，可進(jìn)入學(xué)員群進(jìn)行交流。

報(bào)名讀書(shū)會(huì)：

「細(xì)胞動(dòng)力學(xué):基因網(wǎng)絡(luò)、群細(xì)胞、組織形態(tài)與發(fā)育」

由李輝、王維康、韋曉慧三位學(xué)者及王艷博士共同發(fā)起，并沿兩條主線展開(kāi)：一是探討細(xì)胞命運(yùn)、多穩(wěn)態(tài)等理論核心；二是結(jié)合單細(xì)胞測(cè)序、時(shí)序推斷等方法，學(xué)習(xí)如何將靜態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)模型。

中將融合物理學(xué)、復(fù)雜科學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)，從Waddington景觀、自組織臨界，到反應(yīng)-擴(kuò)散模型與類(lèi)器官實(shí)驗(yàn)，繪制一幅理解細(xì)胞命運(yùn)與群體動(dòng)力學(xué)的連貫地圖。

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