悬浮态上皮细胞粘附的力学-化学耦合模型及数值模拟
文献类型：期刊论文
| 作者 | 冯世亮; 周吕文; 吕守芹 ; 龙勉
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| 刊名 | 力学学报
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| 出版日期 | 2020-03-02 |
| 卷号 | 52期号:03页码:854-863 |
| 关键词 | 粘着连接 数学模型 格子玻尔兹曼 |
| 英文摘要 | 上皮细胞通过局部募集上皮性钙粘附蛋白(E-cadherin)建立胞间粘着连接,实验证实该过程受到肌球蛋白皮层张力的调控.为了从系统层面阐明粘着连接形成动力学过程,本文考察皮层张力调控肌动蛋白(F-actin)解聚从而参与E-cadherin级联转导,同时以马达-离合器机制模拟两细胞相互作用,据此构建可反映悬浮态细胞粘附的力学-化学耦合数学模型;对整体包含随机点源的非线性反应-扩散方程组与平衡微分方程耦合系统采取了自行发展的格子Boltzmann-粒子法与蒙特-卡洛法数值求解.数值模拟表明,由收缩性肌球蛋白(myosin-II)拉动胞间E-cadherin成键可提升皮层张力,进而降低F-actin解聚速率﹑锚定更多的E-cadherin;所构成的力学反馈回路展现出时空效应,可帮助E-cadherin在接触区建立初始极性; E-cadherin形成顺式二聚体则将初始极性放大,导致接触区E-cadherin展现起始、快速增长及慢速增长的积聚动力学特征.皮层呈松散结构时刚度较小,可通过延长胞间E-cadherin成键寿命提升张力,而接触区弧度适中时(≈1.2 rad) E-cadherin峰值最高;两者可分别作为启动力学反馈回路及调控粘着连接成熟度的有效手段. |
| 分类号 | 二类 |
| 语种 | 中文 |
| 资助机构 | 国家自然科学基金资助项目(11502272,11972200) |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/82197]  |
| 专题 | 力学研究所_国家微重力实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学工程科学学院 2.中国科学院力学研究所生物力学与生物工程中心中国科学院微重力重点实验室工程化构建与力学生物学北京市重点实验室 3.宁波大学机械工程与力学学院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 冯世亮,周吕文,吕守芹,等. 悬浮态上皮细胞粘附的力学-化学耦合模型及数值模拟[J]. 力学学报,2020,52(03):854-863. |
| APA | 冯世亮,周吕文,吕守芹,&龙勉.(2020).悬浮态上皮细胞粘附的力学-化学耦合模型及数值模拟.力学学报,52(03),854-863. |
| MLA | 冯世亮,et al."悬浮态上皮细胞粘附的力学-化学耦合模型及数值模拟".力学学报 52.03(2020):854-863. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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