从耦合细胞质和皮层马拉松流动中涌现的细胞 locomotion 多样性

细胞迁移是生存和功能的基础过程，涉及单细胞和多细胞生物体。真核细胞的爬行运动源于由细胞骨架驱动的周期性前伸和后缩，细胞骨架的组织由 Rho GTPases 在细胞质和皮层之间的反应扩散（RD）动力学调节。这些动力学产生空间膜图案，通过生化信令与力学反馈的耦合建立前后极性。我们构建了一个跨尺度均场框架，将 RD 信令与细胞质和皮层水动力学耦合，以捕捉涌现的细胞 locomotion。我们的模型通过少量参数变化再现了实验观察到的多样化形状和运动表型，表明这些行为对应于自组织的极限循环。相空间分析揭示，与细胞质流动和空间变化表面张力的耦合是恢复完整运动模式的关键，为理解肉毛膜样迁移提供了理论基础。