结合体外实验的计算模型分析间充质干细胞黏附过程中的机械转导
细胞行为
2019-09-13 v1 生物物理
亚细胞过程
摘要
干细胞在黏附过程结束时达到的形状影响其分化。细胞骨架重排和细胞内张力的改变可能激活控制细胞定向的机械转导通路。在本研究中,使用一种单细胞模型(即所谓的细胞骨架分割介质(CDM)模型),对具有不同形状的体外干细胞的黏附过程中涉及的机械信号进行了计算。在CDM模型中,丝状细胞骨架和核骨架网络被表示为分割介质节点之间多重拉伸和压缩相互作用的机械系统。结果表明,细胞内张力、黏着斑力以及核变形随细胞铺展而增加。该细胞模型还被用于模拟在蛋白包被基底上通过伸出丝状伪足和建立新的远端黏着斑点而铺展的细胞的黏附过程。结果,该细胞模型预测了细胞铺展过程中的细胞骨架重组和强化。本模型定量计算了机械转导某些要素的演化,并可能成为理解细胞机械生物学以及设计具有特定表面性质以控制细胞黏附和分化的生物材料的强有力工具。
引用
@article{arxiv.1909.05573,
title = {Computational model combined with in vitro experiments to analyse mechanotransduction during mesenchymal stem cell adhesion},
author = {Jean-Louis Milan and Sandrine Lavenus and Paul Pilet and Guy Louarn and Sylvie Wendling and Dominique Heymann and Pierre Layrolle and Patrick Chabrand},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.05573},
year = {2019}
}