血液毛细血管网络涌现的新模型
细胞行为
2018-12-27 v1
摘要
我们提出一种血液毛细血管网络涌现的新模型。我们将组织与细胞外基质同化为多孔介质,使用达西定律描述血液与组织间液的流动。氧气遵循对流-扩散-反应方程,描述其随血液的对流输运、扩散以及被组织消耗。称为毛细血管元件、用于建模内皮细胞群的离散主体依据涉及氧浓度梯度、血液流速、剪切应力或毛细血管元件密度的不同规则被创建或删除。一旦创建,毛细血管元件会在局部增强水力传导率矩阵,促成血液流速与氧流的局部增加。我们不施加毛细血管元件间的连通性。血液、氧流与毛细血管元件之间的耦合提供了一种正反馈机制,触发高水力传导率通道网络的出现,我们将其识别为新生毛细血管。我们提供两种不同且具生物学相关性的几何设置,并数值详细地分析各毛细血管创建机制的影响。所有机制似乎都趋向于和谐的网络,但最重要的是涉及氧梯度与剪切应力的机制。本文以对该模型相对于已有文献的详细讨论及其潜在未来发展作结。
引用
@article{arxiv.1812.09992,
title = {A new model for the emergence of blood capillary networks},
author = {P. Aceves-Sanchez and B. Aymard and D. Peurichard and P. Kennel and A. Lorsignol and F. Plouraboue and L. Casteilla and P. Degond},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.09992},
year = {2018}
}