一个形状驱动的重新进入的阻塞过渡在合成细胞模仿的交汇单层中
Pragya Arora1, Souvik Sadhukhan2, Saroj Kumar Nandi2
1Chemistry and Physics of Materials Unit, Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Jakkur, Bangalore, 560064, India. pragyaarora26@gmail.com.
Nature communications
|July 5, 2024
概括
细胞形状,而不是密度,驱动密集组织中的塞过渡. 仅仅几何约束就能控制上皮质的堵塞和解堵,揭示了诸如伤口愈合等生物过程中的关键形态动力学联系.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 软物质物理学 软物质物理学
背景情况:
- 密集的细胞单层在关键的生物过程中 (如伤口愈合) 从固态塞过渡到液态不塞状态.
- 以前的研究表明,细胞形状的变化可能会诱导解锁,但由于密度变化和生物系统中的细胞运动性等混因素,实验证据有限.
研究的目的:
- 实验性地研究细胞形状在融合细胞单层中驱动干扰和解干扰过渡中的作用.
- 为了确定是否几何约束,独立于密度和运动,可以决定集体细胞的行为.
主要方法:
- 合成细胞模拟单层系统的组装.
- 系统地改变自动推进的持久时间以诱导阻塞/解除阻塞.
- 对细胞形状,形状变异性和动态异质性的分析.
- 与活性粒子组合的模拟进行比较.
主要成果:
- 发现了一种密度独立的,由细胞形状驱动的回入式干扰过渡.
- 观察到细胞形状和形状可变性与汇合表皮细胞普遍扩大.
- 发现快速移动的细胞由于被较慢的邻居暂时限制而表现出抑制的形状变异性,偏离了普遍缩放.
结论:
- 毫不含糊地建立了细胞几何和集体组织行为之间的形态动力学联系.
- 证明仅仅通过几何约束就足以控制上皮质的堵塞和解堵.
- 为形状驱动的解干扰提供了实验验证,独立于密度和运动率的变化.
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