组织中非侵入性力与应力推断方法的比较研究

在动物发育过程中，组织的形状部分源于细胞间的力学和生化相互作用。测量组织中的应力对于研究形态发生及其物理约束至关重要。迄今为止，已报道的应力实验测量方法均具有侵入性、间接性或局部性。一种理论方法是从细胞形状和连通性推断力，该方法是非侵入性的，可以提供应力的时空图，并依赖于前置因子。在此，为了验证力推断方法，我们对它们进行了比较研究。我们使用两个人工数据集和两个实验数据集，测试了三种力推断方法，这些方法在处理细胞形状与力之间逆问题不确定性的方式上有所不同。我们使用不同数据集的结果一致表明，我们的贝叶斯力推断（同时估计细胞连接张力和细胞压力）在准确性和鲁棒性方面表现最佳。此外，通过测量应力各向异性和弛豫，我们交叉验证了力推断与组织的整体环形消融，这两种方法各自依赖于不同的前置因子。讨论了在不同感兴趣系统中力推断方法的实际选择。