速度对齐导致受限细胞中的高持久性

许多细胞类型在二维基底上表现出随机运动，但当限制在微通道或粘附微图案中时，它们会沿单一方向持续爬行。这是否意味着受限细胞的运动机制与未受限细胞根本不同？我们认为，自由和受限细胞迁移都可以用一个通用的细胞模型来描述，即作为“速度对齐”的活性布朗粒子，该模型先前被提出用于解决集体细胞迁移中一个完全独立的问题。我们的模型可以映射为越过势垒的扩散逃逸，并通过解析求解来确定细胞的取向分布和再极化速率。在准一维限制下，速度对齐的细胞维持其方向的时间可以指数级地大于无限制下的持久时间。我们的结果表明，单细胞和集体细胞迁移之间存在重要的新联系：受限细胞中的高持久性与速度向细胞间力的快速对齐相对应。