伴随细胞拓扑转变的上皮组织颈缩
生物物理
2025-12-29 v1
摘要
作为胚胎和成体生物体的覆盖层，上皮组织在组织形态发生中承受着巨大的机械力。然而，上皮组织的有限变形行为在很大程度上尚未被探索。本研究将离散顶点模拟与多尺度本构模型相结合，以研究上皮组织的颈缩行为。在多尺度模型中，单个细胞的形状变化和拓扑转变通过平均场表述映射到弹性和非弹性组织变形。我们的结果表明，拉伸组织的颈缩分岔源于细胞拓扑转变。分岔条件和颈缩传播的稳态由本构模型预测，并通过顶点模拟进行了验证。此外，我们发现无序组织中的拓扑缺陷促进了颈缩分岔，但阻碍了其传播。正如在真实组织中观察到的那样，这些缺陷还诱导颈缩区域坍塌成细线。总之，我们的工作为上皮组织的变形行为提供了有价值的见解。
引用
@article{arxiv.2512.21854,
title = {Necking of epithelial tissues with cellular topological transition},
author = {Yuan He and Shi-Lei Xue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21854},
year = {2025}
}