组织稳态取决于更新和分化之间命运选择的精确平衡,这在肿瘤开始期间失调。近年来已经取得了很多进展,以表征单细胞水平的细胞命运选择的动力学,但它们的潜在机械基础通常仍不清楚。特别是,尽管物理力越来越被视为细胞行为的调节剂,但对全球组织力学如何与局部细胞命运选择相互作用的统一描述。专注于皮肤表皮作为具有复杂命运选择的多层组织的范式,我们开发了一个基于3D顶点的模型,其基础层中受到限制的增殖,表明空间的力学和竞争自然会引起体内平衡和中性漂移动态,实验可以看到。然后,我们探索引入机械不均匀性的效果,从而使亚群具有不同的张力。我们发现,相对较小的机械差异可以足以使细胞倾斜到对称的更新和指数生长。重要的是,模拟预测,这种机械不均匀性是通过单细胞形状的不同形态变化反映的。这使我们得出了两个非常不同的实验可测量参数,细胞形状和长期克隆动力学之间的主关系,我们使用基本细胞癌(BCC)模型验证了这些基础细胞癌(BCC),这些模型由小鼠尾部表皮中的克隆平滑过表达组成。总的来说,我们提出了一个理论框架,以将机械力,定量的细胞形态和复杂组织中的细胞命运结局联系起来。
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