细胞和亚细胞结构经历来自各种来源的力。一般来说，力是通过细胞骨架从细胞内产生的（内源力）或来自细胞外的力（外加力）。施加在细胞上的力在本质上通常是动态的，需要细胞不断重新评估其状态并相应地调整其内部和外部形态。虽然机械传感器和机械转导事件在细胞外围局部发生，力和生化信号在整个细胞中传递[1]、[2]、[3]、[4]并随着时间的推移整合[5]、[6]。通常，它们促进细胞骨架丝的硬化、软化和重新定向[7]、[8]、[9]。这导致在不干扰细胞连接的情况下加强整个收缩机制（在[10]中进行了评论）。
构成内部细胞骨架的三种细丝类型中的每一种，例如肌动蛋白细丝（以红色显示）、微管（以黄色显示）和中间细丝（以蓝灰色显示），在整个过程中以静止张力状态相互连接。细胞、其他细胞和 ECM。
内源力
在细胞骨架组装过程中，细丝亚基遇到分子间结合力，吸引（拉动或拉紧）其相邻亚基。这些力被分子内抵抗被压缩的阻力所抵消。大多数组件和相关蛋白质中存在的刚性和柔性区域赋予细丝弹性并“预应力”整个系统以抵抗变形力，例如延伸、弯曲和压缩（在[11] [12]中进行了评论）。
在非肌肉细胞中，肌动球蛋白机制提供了对变形的收缩阻力（施加力/应力时）。这种机械通过改造和施加产生张力牵引力对细胞-细胞和细胞-基质的粘附（应变），从而在细胞内产生静息张力（在[12] [13]中进行了综述）（参见下面的“图：收缩机械提供对变形的抵抗力”）。
这种收缩张力代表了细胞用来耦合外部和内部机械转导事件的反馈系统（在[14]中进行了评论）。应力与应变稳态的变化会影响哪些不同的机械传感器协同工作以协调一致的响应并控制信号的集成方式[15]、[16]。
外加力
细胞和组织经受的外力包括张力、压缩、剪切、膨胀和膜曲率。弹性和预应力，收缩机械立即响应其环境的几何、地形或空间分布的微米和纳米变化[17]、[18]、[19]、[20]、[21]、[22] .
施加的力（例如剪切应力或张力）由位于施加应力的细胞表面附近的机械传感器检测。由此产生的力诱导的机械感觉分子构象变化在整个相互连接的细胞骨架系统中传递，并集中在网络内的其他机械传感器上。对施加的力的一致的quan局机械响应不仅可以通过直接信号转导途径影响基因表达，还可以通过细胞骨架元件和相互连接的核膜的力传递来影响基因表达。
在宏观尺度上施加的力会导致细胞-细胞或细胞-基质关联的强度发生变化。这会激活机械传感器并通过细胞膜、粘附受体和粘着斑通过细胞网络向下传递信号。特定途径将力集中在包含功能模块的蛋白质复合物上[23] [24] [25]。这些机械转导事件使细胞能够区分化学性质[26] [27] 和下层表面的刚度[28]，以及特定类型的细胞外基质(ECM) 纤维 [37]。这些因素影响导致细胞形态改变的下游信号传导和细胞骨架事件[29]。
响应于外部机械力而加强收缩机械，zui终在 ECM 内产生相反的力。这导致 ECM 重塑以恢复体内平衡并加强粘连以抵抗更高的力[1]。因此，该过程在机械传感和转导系统内创建了一个反馈回路。
细胞骨架的某些成分，即微管和肌动蛋白丝，承受压力以抵消预应力元件中的张力。其他元素，即中间丝，对于通过细胞质的长力传递以及细胞质和细胞核的结构整合是必需的（在[12]、[10]、[30]中进行了综述）。
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