實驗使用人RPE-1細胞，通過auxin誘導(dǎo)染色體產(chǎn)生有絲分裂異常。在本研究中原子力顯微鏡（AFM）是測量核剛度的關(guān)鍵工具。研究者將該設(shè)備安裝在Nikon倒置熒光顯微鏡上，實現(xiàn)活細胞成像和力學(xué)測量。使用MLCT探針以2nN的力、5µm/s的速度壓入核表面500nm深度。通過Hertz模型擬合力-距離曲線，計算楊氏模量（Young's modulus），量化核剛度。結(jié)合光學(xué)和生化技術(shù)，實現(xiàn)了從宏觀（細胞周期）到微觀（核變形）的全面分析。

實驗結(jié)果表明，染色體異常分離導(dǎo)致細胞在G1期快速激活p53/p21（1-2小時內(nèi)），其現(xiàn)象區(qū)別于DNA損傷（無γH2A.X或53BP1焦點增加）、復(fù)制應(yīng)激或有絲分裂延長。p53依賴性arrest阻止了非整倍體細胞的增殖。染色體異常分離后，核形狀呈現(xiàn)異常（固度降低，出現(xiàn)內(nèi)陷），lamins分布不均（斑塊狀），異染色質(zhì)減少（HP1α和H3K9me3/H3K27me3水平下降），lamin B1在LADs的結(jié)合減弱。AFM測量證實核軟化：楊氏模量顯著降低，表明細胞核剛度下降。這種軟化獨立于細胞骨架。

這項研究提出了“細胞核上力學(xué)敏感點”的存在：染色體分離異常通過改變?nèi)旧|(zhì)-NE界面，誘導(dǎo)核變形和軟化，增加核膜張力，從而激活mTORC2/ATR/AKT信號級聯(lián)，最終上調(diào)p53/p21。該檢查點充當(dāng)G1期“守門員”，防止單倍體傳播，與傳統(tǒng)檢查點（如DNA損傷響應(yīng)）互補。

布魯克AFM的精確測量（分辨率高、活細胞兼容）是揭示這一機制的關(guān)鍵，推動細胞生物物理學(xué)從描述性向定量性轉(zhuǎn)變。該研究強調(diào)了力學(xué)信號在基因組穩(wěn)定中的作用，為多學(xué)科融合（如生物力學(xué)與腫瘤學(xué)）提供了研究范式。