血管生成中芽突形成的整合建模：动态茎尖细胞选择中VEGFA-Notch信号的耦合
摘要：血管新生是由迁移的内皮细胞顶端细胞从预存在的血管中生长的过程。已知该过程同时受到两个信号通路的调控，即血管内皮生长因子A（VEGFA）和Notch-Delta。细胞外的VEGFA激活附近内皮细胞内的Notch-Delta通路，导致内皮细胞（干细胞、顶端细胞）分化。视网膜星形胶质细胞似乎通过分泌VEGFA在极化新生血管上起到关键作用。在新生小鼠体内视网膜血管生成实验中，我们获得了展开于富含纤连蛋白基质上的血管网络的每日细胞计数和形态数据的定量数据。基于这组数据和其他现有数据，我们使用细胞Potts模型框架开发了一种基于细胞的多尺度数学模型，以研究融合VEGFA与Notch-Delta信号通路的血管生成过程。该模型包含三个层次的描述：细胞内、细胞间和细胞外。从一个嵌入纤连蛋白基质中的单个星形胶质细胞开始，我们使用该模型评估了关于VEGFA水平及其与基质蛋白相互作用的不同情景。仿真结果表明，星形胶质细胞产生的VEGFA梯度以及异质的细胞外基质能够复现生长形态，并且生长速度与小鼠出生后7天视网膜实验数据一致。结果还复制了血管生成中的经验观察，包括吻合、动态顶端细胞竞争和由于Notch阻断而导致的血管生长退化。
作者：Sotiris A.Prokopiou, Markus R.Owen, Helen M.Byrne, Safiyyah Ziyad, Courtney Domigan, M.Luisa Iruela-Arispe, Yi Jiang
论文ID：1606.02167
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2016-06-08