黏附细胞簇在刚度梯度上的集体趋硬迁移

许多类型的运动细胞表现出趋硬迁移，即沿基底刚度梯度的定向迁移。最近的实验揭示，即使单个细胞不表现该行为，细胞单层也能向更硬区域迁移——这一现象被称为集体趋硬迁移。在此我们研究有限黏附细胞单层在刚度梯度上的自发运动。我们从理论上分析了一个连续介质活性极性流体模型，该模型已在近期的上皮组织浸润实验中被验证，并包含两类活性力（细胞-基底牵引力与细胞-细胞收缩力）。两类活性力之间的竞争决定了细胞单层是铺展还是收缩。在此我们表明，该模型普遍预测集体趋硬迁移，并且由于铺展态与全局传播之间的相互作用，呈现出多种动力学 regime，包括单层在向更高刚度移动时的顺序收缩与铺展。我们在一些相关情形下精确求解该模型，这既为组织趋硬迁移与铺展机制提供了物理洞见，也给出了一系列可指导未来实验设计的预测。