综述：生物分子凝聚体的流变学与界面特性

这篇综述系统阐述了生物分子凝聚体（biomolecular condensates）的流变学（如粘弹性viscoelasticity）和界面特性（如界面张力interfacial tension）在细胞功能调控中的核心作用，重点总结了定量测量方法（FRAP/光学镊子等）、关键调控因子（scaffold-client模型、PTMs修饰）及其在神经退行性疾病（ALS/AD）、癌症和病毒感染中的病理关联。

　　

生物分子凝聚体的力学特性与功能

生物分子凝聚体作为无膜细胞器，通过液-液相分离（LLPS）形成，其材料特性直接决定生物学功能。核心的流变学参数粘弹性（η/E）反映分子流动性（G"）与结构稳定性（G'）的平衡，而界面张力（γ）调控凝聚体融合、润湿等行为。实验数据显示，典型蛋白凝聚体的粘度跨度达6个数量级（0.1-10⁶ Pa·s），界面张力范围在0.04-2840 μN/m（图1）。

粘弹性的生物学调控

序列特征：芳香族残基（Trp>Tyr>Phe）通过π-π相互作用增强网络刚度，如hnRNP A1-LCD中Trp突变使粘度提升100倍（0.7→70 Pa·s）。环境因素：盐浓度通过静电屏蔽调节粘度，LAF-1在125→400 mM NaCl时粘度从34降至8 Pa·s（表2）。时间效应：PGL-3凝聚体老化45小时后粘度骤增至10⁴ Pa·s，呈现类玻璃态转变。

界面张力的动态调控

表面活性蛋白（如Ki-67、Atg19）可降低界面张力（图2），而RNA长度增加会提升γ值（RGRGG5-dT40在25→425 mM NaCl时γ从1600降至440 μN/m）。多相凝聚体（如核仁）通过界面张力梯度维持分层结构，其中GC区γ=1.6 μN/m，DFC区γ=0.6 μN/m。

疾病关联与治疗潜力

神经退行性疾病：FUS蛋白精氨酸去甲基化导致粘度增加（ALS），Tau蛋白磷酸化（S48E）促进β-片层形成（AD）。抗病毒策略：SARS-CoV-2核衣壳蛋白磷酸化使粘度从192降至59 Pa·s，抑制病毒复制。癌症靶点：SPOP突变破坏与DAXX的相分离，导致转录失调。

前沿技术与发展

新型检测手段如Brillouin显微镜（无标记）和VECTOR光遗传工具（体内应用）正推动领域发展。未来需重点解析界面电化学势（如47 mV pH梯度）对蛋白聚集的催化机制，以及剪切力诱导的β-片层转化（如FUS在10^-3 s^-1应变率下固化）。