源于细胞间相互作用逐渐恢复的最优细胞迁移同步性

在组织发育过程中，细胞运动和细胞间信号传导同时发生，但关于运动如何影响信号传导知之甚少。先前的理论研究表明，运动较快的细胞有利于局部耦合的遗传振荡器群体的同步。这些研究中的一个重要假设是，细胞在到达新位置后可以立即与其新邻居相互作用。然而，细胞系统中的细胞间相互作用可能需要一些时间才能完全建立。在这种情况下，运动如何影响同步尚未被研究。在此，我们开发了一个耦合相位振荡器模型，其中我们考虑了细胞运动以及细胞在运动后所经历的细胞间耦合的逐渐恢复，分别以移动速率和耦合恢复速率为特征。我们发现了 (1) 实现同步的最优移动速率，以及 (2) 超过该速率则无法实现同步的临界移动速率。这些结果表明，运动增强同步的程度受限于耦合的逐渐恢复。这些发现表明，运动与信号恢复的时间尺度之比对于移动细胞间的信息传递至关重要。