Glentis, Alexandros; Blanch-Mercader, Carles; Balasubramaniam, Lakshmi et al. · 2022 · Sci. Adv.
Metadata
Authors: Glentis, Alexandros; Blanch-Mercader, Carles; Balasubramaniam, Lakshmi; Saw, Thuan Beng; d'Alessandro, Joseph; Janel, Sebastien; Douanier, Audrey; Delaval, Benedicte; Lafont, Frank; Lim, Chwee Teck; Delacour, Delphine; Prost, Jacques; Xi, Wang; Ladoux, Benoit
📄 Quick Note¶
摘要概述¶
本文研究上皮组织在圆柱曲面（concave microtube 与 convex microfiber）上的集体上皮旋转（collective epithelial rotation, CeR）行为。作者在 MDCK 细胞构成的管状（t-CT）和纤维外（f-CT）组织上均观测到持续、大尺度的方位向旋转，且两种相反曲率下旋转在共同的"曲率窗口"（Ø ≲ 100–150 μm）内以相似方式出现，尽管二者 actomyosin 网络取向与 apicobasal 极性正好相反。CeR 起始伴随细胞-基底牵引力（尤其方位向分量 Tθ）骤降，且依赖于稳定的细胞-细胞黏附与 Rac-1 介导的细胞极性。作者进一步用 overdamped active polar fluid 框架，将细胞极性、速度与 actin 取向通过曲率的一次/二次耦合项写进自由能，得到与实验旋转速度-直径曲线相符的相图，揭示旋转相与无序相的分界。
关键图表¶
- Fig. 1：concave MDCK 管状组织（t-CT）整体围绕长轴做方位向旋转；PIV 给出 Vθ 与 Vz 的时空 kymograph，显示旋转启动前后从无序到均匀方位向流的转变。
- Fig. 2H,I：CeR 起始后平均牵引力（尤其方位向 Tθ）骤降并维持低位，而纵向 Tz 基本不变——说明旋转态对应细胞-基底切向作用的系统性减弱。
- Fig. 6B,C：active polar gel 模型给出的相图（横轴 rescaled 半径 Rχ²/β₁，纵轴 −β₂χ²/β₁²）区分无序相与集体旋转相；模型预测的方位向速度-直径曲线与 t-CT（凹）和 f-CT（凸）实验点同时吻合。
与我的关联¶
该工作把"曲率→细胞极性/actin 取向→集体运动"这一链路用 active matter 连续介质模型显式闭合，对我用 SMC G&R / 连续力学理解血管壁曲率如何调控细胞重构有直接借鉴价值：尤其曲率一次项区分凹凸、二次项不区分的耦合结构，可类比到血管弯曲/分叉处的应力-生长耦合建模中。