细胞间通讯缺陷系统中细胞身份的合作调控

由底层相互作用涌现的细胞群体合作动力学决定了细胞功能，进而决定了它们在组织中的身份。另一方面，偏离这种动力学的全局性变化反映了病理状态。然而，这些状态如何从单个实体层面的失调中被稳定下来，目前仍不清楚。本文利用描述胰腺 β 细胞生理性簇放电动力学的通用 Hodgkin-Huxley 型模型来探讨这一问题，并引入通道功能障碍以模拟病理性静默动力学。当所有细胞都具有这些缺陷时，尽管单个细胞静默状态吸引盆的尺度可忽略不计，β 细胞群体出现病理性行为的概率仍约为 100%。与此形成鲜明对比的是，在更现实的异质性群体情景中，病理状态的稳定取决于获得缺陷的子群体的大小。然而，在这种情况下，表现出稳定病理性动力学的概率低于约 10%。因此，这些结果表明，即使在单细胞功能障碍通道诱导的细胞间通讯缺陷下，β 细胞群体的生理性簇放电动力学仍受到合作调控。