细胞单层中持续性空洞形成源于细胞集体运动
软凝聚态物质
2025-08-11 v1 生物物理
摘要
尽管细胞单层通常保持连续，但可以因细胞集体运动而自发形成持续性空洞。近期研究表明，MDCK 单层在软基质上培养时，细胞可对齐以创建局部有序区域，以及产生产生局部机械应力的拓扑缺陷，这些缺陷可自发触发空洞形成。为探讨此过程，我们发展了包含内部耗散和主动偶极力驱动细胞形状各异性的连续介质多相场模型。我们的模拟显示，减小基质摩擦力可增强细胞间速度相关性。在低摩擦力条件下，拓扑缺陷产生螺旋流动模式，以集中应力可触发空洞形成。我们进一步演示，空洞的数量和稳定性——无论是关闭还是持续存在——取决于基质摩擦力和细胞活性。这些发现凸显了细胞集体动力学在维持组织完整性中的关键作用。
引用
@article{arxiv.2508.06461,
title = {Spontaneous Hole Formation in Cell Monolayers Emerges from Collective Cell Motion},
author = {Diogo E. P. Pinto and Jan Rozman and Julia M. Yeomans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06461},
year = {2025}
}