形状-速度相关性定义了迁移细胞模拟中的极化
摘要：细胞迁移在发育、伤口愈合、疾病和复杂体系维持中起着关键作用。集体细胞迁移实验通常测量细胞位移和速度等物理量。在单个细胞迁移实验中观察到的短时间扩散行为对于细胞速度的定义和测量协议提出了质疑。随机建模的理论结果表明，这种快速扩散行为是由垂直于细胞极化轴方向上的位移上的白噪声解释的（而不是速度）。预测是，只有与极化轴平行的速度分量才是一个明确定义的物理量，并且具有可靠的测量协议。在这里，我们试图找到一种定义细胞极化的方法，能够基于细胞形状的测量来预测细胞的后续位移。通过实验证据支持，细胞核在迁移细胞中滞后于质心，我们提出了一种稳健的细胞迁移参数化方法，其中细胞核与细胞质心之间的距离定义了细胞形状极化。我们通过将该方法应用于在CompuCell3D环境中进行的三维细胞模拟模型进行了测试，该模型先前已证明能够重现在平坦表面上迁移的生物细胞的运动学行为。
作者：Gilberto L. Thomas, Ismael Fortuna, Gabriel C. Perrone, Franc{c}ois Graner, Rita M.C. de Almeida
论文ID：2103.12879
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2021-11-17