从生物学第一原理建模乳腺器官发生：细胞及其物理约束
摘要：多细胞生物中，部分之间以及部分与整体之间的关系是上下文和相互依赖的。这些生物及其细胞在发生学上是联系在一起的：一个生物体是以一个细胞开始的，这个细胞分裂产生非同一性的细胞，这些细胞以三维模式组织在一起。这些关联模式和细胞类型会随着组织和器官的形成而改变。这种上下文和循环性使得建立详细的因果关系变得困难。在这里，我们提出了一种方法来克服这些固有的困难，即组合使用两个模型; 1）一种采用三维培养技术以获得乳腺结构（即导管和腺泡）的实验模型；和2）基于生物原理的数学模型。生物学中典型的数学建模方法是应用最初在物理学或计算机科学中开发的数学工具和概念。相反，我们提出基于适当的生物原理构建数学模型。具体而言，我们使用被确定为有助于研究生物体理论的基本原理，即i）细胞增殖的默认状态和变异性和活动性，以及ii）基于约束的组织原则。该模型具有生物组成部分，即细胞，以及物理组成部分，即含有胶原纤维的基质。细胞表现出主动性，移动和增殖，除非受到约束；它们施加机械力 i）作用于胶原纤维和ii）作用于其他细胞。随着纤维的组织，它们对于细胞的移动和增殖能力施加了限制。该模型呈现出循环性，可以解释为约束的闭合性...
作者：Ma"el Mont''evil, Lucia Speroni, Carlos Sonnenschein, Ana M. Soto
论文ID：1702.03337
分类：Other Quantitative Biology
分类简称：q-bio.OT
提交时间：2017-09-15