斑马鱼原始生殖细胞极化的数学模型
偏微分方程分析
2019-12-19 v1 细胞行为
摘要
胞吐泡（blebs）是由局部膜-皮层脱离随后质膜扩张产生的细胞突起。某些迁移细胞会形成胞吐泡，例如斑马鱼的原始生殖细胞。在未极化细胞中，胞吐泡在膜的各部分随机出现，而极化过程保证胞吐泡在优先位点出现，从而促进向特定方向的迁移。关于极化状态形成与维持所涉及的因子知之甚少，但最近的研究揭示了细胞内流的影响以及膜-皮层连接分子 Ezrin 的稳定作用。基于这些信息，我们建立并分析了一个耦合的体-面模型，描述一种潜在的细胞机制，借此可在受控位点诱导胞吐泡。该模型基于细胞内 Darcy 流和一个扩散-平流-反应系统，描述从非极化到稳定极化 Ezrin 分布的时序演化。我们证明了该数学模型的适定性，并表明模拟在定性上与实验观测相符，提示细胞内流与膜蛋白的相互作用确实可以是细胞极化的原因。
引用
@article{arxiv.1912.08627,
title = {A mathematical model for cell polarization in zebrafish primordial germ cells},
author = {Carolin Dirks and Paul Striewski and Benedikt Wirth and Anne Aalto and Adan Olguin-Olguin and Erez Raz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08627},
year = {2019}
}