细胞运动方式由机械敏感性粘附和膜张力相互作用选择
摘要：细胞运动的起始需要破坏对称性，可以有或没有外部刺激。在细胞爬行过程中，由细胞骨架产生的力以及这些力通过机械敏感的黏附到细胞外基质上的传递起着关键作用。在最近提出的一维模型中，机械敏感的黏附和细胞张力之间的机械反馈循环被证明足以解释通过粘滑动力学的自发对称破缺和多个运动模式，而不需要考虑信号网络或活跃极化凝胶。我们将这个模型扩展到二维以研究爬行过程中细胞形状和力学之间的相互作用。通过沿可变形边界的局部力平衡，我们展示了膜张力与形状变化相结合可以调节机械敏感黏附的随机结合的时空演变。通过线性稳定性分析，我们确定了自发对称破缺可能发生的不稳定参数区域。通过模拟求解完全耦合的非线性方程组，我们展示了从随机扰动的圆形形状开始，这种不稳定性可以导致角质细胞样形状。模拟预测不同的黏附动力学和膜张力可以产生不同的细胞运动模式，包括滑动、曲折、旋转，以及有时的混沌运动。因此，利用细胞运动的最简模型，我们确定了黏附和张力的相互作用可以选择出新的运动模式。
作者：Yuzhu Chen, David Saintillan, and Padmini Rangamani
论文ID：2306.00236
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2023-06-02