血管生成过程中内皮单层的去阻塞与向列型集群：理论与实验分析
组织与器官
2019-01-30 v1
摘要
血管生成是新血管从已有脉管系统发育以为组织提供营养和/或代谢物的复杂过程，在许多生理和病理状况（如胚胎发生、组织修复或肿瘤生长）中发挥基础作用。在此，我们从单层视角分析体外血管生成过程，以理解周围内皮单层、出芽与力学之间相互作用的作用。首先我们注意到，VEGF（血管内皮生长因子）通过测量形状指数因子促进了一种阻塞/去阻塞转变，使单层得以流体化。接下来，我们测量了单层上的密度场，并意识到细胞流动与疏散过程表现出强烈的相似性，其中细胞集群可以流动或阻塞，定义一个汇聚通道。基于这些新观察，我们提出了一个数学模型来描述从单层流向早期毛细血管结构的细胞集群的去阻塞和重新取向效应。该模型在连续介质力学框架内发展，其中我们将内皮单层视为一种活性生物聚合物膜，其中向列序在 VEGF 激活促进的去阻塞相中涌现。为检验所提思想，我们将所开发的耦合方程实现于有限元代码中，并以简化几何描述了从单层到毛细血管的流动效应与细胞取向。在这项工作中，我们基于实验观察和理论论证，从内皮单层之上提出一种理解血管生成的诠释。
引用
@article{arxiv.1809.03824,
title = {Unjamming and nematic flocks in endothelial monolayers during angiogenesis : theoretical and experimental analysis},
author = {Horacio Lopez-Menendez and Joseph D'Alessandro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.03824},
year = {2019}
}