具圆形扩展前缘的上皮单层迁移解析解及其在缺口闭合过程中的启示
软凝聚态物质
2022-08-30 v1 细胞行为
摘要
上皮细胞的协调行为在组织发育中广泛存在，如再上皮化、肿瘤生长和形态发生。在这些过程中，细胞要么集体迁移，要么组织成特定结构以服务于特定目的。本工作中，我们研究一种扩展的上皮单层，其迁移前缘包围位于单层中心的圆形缺口。此类组织通常用于模拟体外伤口愈合过程。我们将上皮片层建模为一层活性黏性极性流体。在轴对称假设下，该模型可在两种特殊条件下解析求解，提示了上皮单层两种可能的扩展模式。基于这两组解析解，我们评估了受缺口尺寸、细胞间活性收缩力以及作用于扩展边缘的 purse-string 收缩（束口收缩）所影响的扩展前缘速度。模型中存在着用于启动缺口闭合过程的若干临界参数值，且 purse-string 收缩在调控缺口闭合动力学中起着至关重要的作用。最后，我们研究了扩展前缘形态的不稳定性。数值计算展示了扰动速度及增长率如何随不同模型参数变化。
引用
@article{arxiv.2208.13510,
title = {The analytical solution to the migration of an epithelial monolayer with a circular spreading front and its implications in the gap closure process},
author = {Tiankai Zhao and Hongyan Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.13510},
year = {2022}
}