力学反馈在调控生长中多细胞球状体尺寸中的作用
生物物理
2023-07-19 v3 组织与器官
摘要
细胞如何测量其所嵌入器官的尺度、并在达到最终尺寸时减缓生长，是发育生物学中长期存在的问题。力学在此反馈中的作用被认为十分重要。形态弹性学是模拟生长中弹性组织的标准连续介质框架。然而，在该理论中，若无额外变量，生长与力学应力之间的反馈会导致组织坍缩或无界生长，但通常阻止达到有限的渐近尺寸（“尺寸控制”）。在本文中，我们修正这一经典设定，引入与生长相关的能量代价，从而产生尺寸控制的物理效应。本模型同时提供了定性正确的残余应力分布，并自然涌现出坏死核，这些此前已在多细胞球状体中通过实验确立。这是通过源自热力学框架的局部反馈机制实现的。该模型为实验系统提供了可检验的预测，并可能成为理解力学在生长器官如何达到最终尺寸这一多面问题中所起作用的一步。
引用
@article{arxiv.2011.00486,
title = {Mechanical Feedback in Regulating the Size of Growing Multicellular Spheroids},
author = {Alexander Erlich and Pierre Recho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00486},
year = {2023}
}