方向性表面上神经元的生长与神经元网络的形成
细胞行为
2022-05-16 v2 生物物理
摘要
神经元网络的形成对于理解神经系统发育以及为组织工程和神经修复创建仿生器件具有根本重要性。控制网络形成的基本过程是轴突从细胞体生长并延伸向目标神经元。轴突生长由环境刺激引导，包括细胞间相互作用、生化信号以及生长基底的力学和几何特性。尽管近期取得了显著进展，生长中轴突的转向机制仍知之甚少。本文建立了一个包含基底几何感知的轴突运动模型。我们结合实验数据与理论分析，测量了描述微图案表面上轴突生长的参数：扩散（细胞运动）系数、速度与角度分布，以及细胞-基底相互作用。对用微管抑制剂（Taxol）和肌动蛋白丝抑制剂（Y-27632）处理的神经元进行的实验表明，细胞骨架动力学在转向机制中起关键作用。我们的结果表明，轴突通过接触引导机制遵循几何图案，其中几何图案对生长锥施加高牵引力。这些结果对设计引导神经元生长并促进神经修复的新型基底具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2205.05014,
title = {Neuronal Growth and Formation of Neuron Networks on Directional Surfaces},
author = {Ilya Yurchenko and Matthew Farwell and Donovan D. Brady and Cristian Staii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05014},
year = {2022}
}
备注
34 pages, 10 figures