集体细胞迁移：领导、侵袭与分选

许多生物学过程，如胚胎发育、癌症转移或伤口愈合，都依赖于细胞的协同运动。然而，导致协调运动出现的机制在很大程度上仍未被探索。尽管已知生物分子信号传导参与了大多数集体迁移事件，但物理和力学相互作用的作用直到最近才被研究。本文通过计算机模拟实现了一个通用的细胞运动框架，以研究一组上皮细胞协调运动的最低要求。我们发现，细胞运动和细胞间力学相互作用足以产生在体外和体内广泛观察到的多种行为。细胞流动、片状迁移以及对领导细胞的敏感性，都是从这些简单假设中自发涌现的行为实例，这可能解释了为何集体效应在自然界中如此普遍。该分析还为癌症转移和细胞分选提供了新的见解，特别指出集体侵袭可能源于一个系统中涌现的协调性，在该系统中单个细胞在力学上无法侵袭。