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组织液力学:管腔形成和相互作用的物理特性。

Tissue hydraulics: Physics of lumen formation and interaction.

机构信息

The Francis Crick Institute, 1 Midland Road, NW1 1AT, United Kingdom.

The Francis Crick Institute, 1 Midland Road, NW1 1AT, United Kingdom; University of Geneva, Quai Ernest Ansermet 30, 1205 Genève, Switzerland.

出版信息

Cells Dev. 2021 Dec;168:203724. doi: 10.1016/j.cdev.2021.203724. Epub 2021 Jul 30.

DOI:10.1016/j.cdev.2021.203724
PMID:34339904
Abstract

Lumen formation plays an essential role in the morphogenesis of tissues during development. Here we review the physical principles that play a role in the growth and coarsening of lumens. Solute pumping by the cell, hydraulic flows driven by differences of osmotic and hydrostatic pressures, balance of forces between extracellular fluids and cell-generated cytoskeletal forces, and electro-osmotic effects have been implicated in determining the dynamics and steady-state of lumens. We use the framework of linear irreversible thermodynamics to discuss the relevant force, time and length scales involved in these processes. We focus on order of magnitude estimates of physical parameters controlling lumen formation and coarsening.

摘要

腔的形成在组织的发育过程中起着至关重要的形态发生作用。在这里,我们回顾了在腔的生长和变粗过程中起作用的物理原理。细胞的溶质泵送、由渗透压和静水压力差异驱动的液压流、细胞外液和细胞产生的细胞骨架力之间的力平衡以及电动渗透效应都被认为参与了腔的动力学和稳态的决定。我们使用线性不可逆热力学的框架来讨论这些过程中涉及的相关力、时间和长度尺度。我们专注于控制腔形成和变粗的物理参数的数量级估计。

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