细胞增殖维持果蝉翅脉薄膜中细胞面积离散性
生物物理
2026-01-22 v1 细胞行为
摘要
发育中上皮组织协调细胞增殖与机械力，以实现 proper 的尺寸和形状。由于上皮细胞紧密粘合形成致密组织，细胞面积分布显著影响细胞包埋的可能模式，从而也影响上皮层的力学行为。因此，理解细胞面积异质性的来源，以及可能的控制方法，至关重要。以前的细胞生长与分裂模型成功地解释了培养细胞和细菌群体中观察到的面积分布，但发育组织由于自组织的机械应力图案引导形态发生，呈现出额外的复杂性。本文聚焦于D. melanogaster翅盘上皮层。我们考虑一种将细胞周期动力学耦合到组织力学中的简单模型。通过时间序列成像提取所有模型参数——细胞生长率、分裂率和机械波动，揭示这些参数均取决于细胞大小。使用这些独立测量的参数，我们的模型在无需拟合参数的情况下定量再现观察到的细胞面积分布，并进一步预测组织压力梯度，与已发表数据定量一致。重要的是，我们发现细胞增殖解释了85%的细胞面积方差，确立其作为影响组织力学和组织构成的主要包埋无序来源。
引用
@article{arxiv.2601.14509,
title = {Cell proliferation maintains cell area polydispersity in the growing fruit fly wing epithelium},
author = {Michael F. Staddon and Natalie A. Dye and Marko Popović and Frank Jülicher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.14509},
year = {2026}
}