黏附独立细胞迁移的力学导向模式

黏附独立迁移是受限环境中细胞运动的显著模式，但仍不完全了解指导此类运动的物理原理。我们构建了一个相场模型，用于模拟由细胞皮层收缩表面不稳定性驱动的可变形、非黏附细胞的运动。该模型耦合了表面和体力学，能够处理大形变，并包含一种可扩散的收缩生成分子(myosin)，以驱动皮层流动。这些功能使我们能够系统探讨力学信号如何指导细胞极化和迁移。我们首先演示了皮层活性的自发对称性破裂可导致持续且有向的运动。随后我们研究了各种物理信号——包括摩擦力、粘度和通道宽度的梯度，以及外部流动和细胞之间的水动力相互作用——如何引导迁移。我们的结果表明，活性表面动力学可产生特定刺激驱动的细胞行为，例如沿摩擦力梯度迁移或逃离狭窄区域。除了细胞迁移，该模型为探索活性表面在生物系统中的力学提供了一个灵活平台。