Embryonic Tissues as Active Foams.
Embryonic Tissues as Active Foams.
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DOI：
10.1038/s41567-021-01215-1
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发表时间：
2021-07
期刊：
影响因子：
19.6
通讯作者：
Campàs O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kim S;Pochitaloff M;Stooke-Vaughan GA;Campàs O
胚胎组织的物理状态来自组成细胞之间的非平衡集体相互作用。细胞堵塞、刚性转变和玻璃动力学特征都已在多细胞系统中观察到，但尚不清楚细胞如何控制这些新出现的组织状态和转变，包括组织流化。结合计算和实验的方法，在这里，我们表明，在后部斑马鱼组织中的组织流化是由细胞-细胞接触的张力的随机动力学控制的。我们开发了一个计算框架，将细胞行为与胚胎组织动力学联系起来，解释细胞外空间，复杂细胞形状和皮质张力动力学的存在。我们预测，组织是最大限度地刚性在融合和非融合状态之间的结构过渡，与主动产生的张力波动控制应力松弛和组织流化。通过直接测量应变和应力松弛，以及细胞重排的动力学，在拉长后斑马鱼组织，我们表明，张力波动驱动活跃的细胞重排，使组织。这些结果突出了非平衡张力动力学在发育过程中的关键作用。
The physical state of embryonic tissues emerges from non-equilibrium, collective interactions among constituent cells. Cellular jamming, rigidity transitions and characteristics of glassy dynamics have all been observed in multicellular systems, but it is unclear how cells control these emergent tissue states and transitions, including tissue fluidization. Combining computational and experimental methods, here we show that tissue fluidization in posterior zebrafish tissues is controlled by the stochastic dynamics of tensions at cell-cell contacts. We develop a computational framework that connects cell behavior to embryonic tissue dynamics, accounting for the presence of extracellular spaces, complex cell shapes and cortical tension dynamics. We predict that tissues are maximally rigid at the structural transition between confluent and non-confluent states, with actively-generated tension fluctuations controlling stress relaxation and tissue fluidization. By directly measuring strain and stress relaxation, as well as the dynamics of cell rearrangements, in elongating posterior zebrafish tissues, we show that tension fluctuations drive active cell rearrangements that fluidize the tissue. These results highlight a key role of non-equilibrium tension dynamics in developmental processes.
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DOI：
10.1073/pnas.1705179114
发表时间：
2017-10-10
影响因子：
11.1
作者：
Guo, Ming;Pegoraro, Adrian F.;Weitz, David A.
通讯作者：
Weitz, David A.
影响因子：
12.5
作者：
Bi, Dapeng;Yang, Xingbo;Manning, M. Lisa
通讯作者：
Manning, M. Lisa
影响因子：
2.4
作者：
Abou, B;Bonn, D;Meunier, J
通讯作者：
Meunier, J
影响因子：
4.6
作者：
Lawton, Andrew K.;Nandi, Amitabha;Holley, Scott A.
通讯作者：
Holley, Scott A.
DOI：
10.1073/pnas.1418732112
发表时间：
2015-02-03
影响因子：
11.1
作者：
Bambardekar, Kapil;Clement, Raphael;Lenne, Pierre-Francois
通讯作者：
Lenne, Pierre-Francois