结构-动力学反馈机制主导上皮单层的玻璃态动力学

致密上皮单层中的玻璃态动力学对伤口愈合、胚胎发生、癌症进展等多种生物过程至关重要。若干实验表明，与颗粒系统不同，这些系统中的玻璃态动力学与静态性质相关，并表现出易见的亚阿伦尼乌斯弛豫。然而，静力学-动力学相关性仅是定性的还是可提供定量预测，以及是什么导致了亚阿伦尼乌斯弛豫，仍不清楚。我们将一种特定的玻璃态动力学解析理论——仅以静态性质作为输入预测动力学的模耦合理论（MCT）应用于致密系统。我们在 Vertex 模型模拟和 Madin-Darby Canine Kidney 细胞实验中展示了 MCT 的显著适用性，并揭示了这些系统中结构-动力学相关性的定量本质。我们的结果阐明，MCT 的结构-动力学反馈机制而非势垒跨越机制主导这些系统中的玻璃态动力学，其弛豫时间以幂律发散，普适指数为 $3/2$。这种慢于指数的发散自然地解释了这些系统中的亚阿伦尼乌斯弛豫动力学。结构-动力学相关性的定量本质也暗示了通过系统静态性质（如细胞形状或形状变异性）描述细胞分裂和凋亡等多种复杂生物过程的可能性。