اثر جهت گیری فیبرهای ماتریس خارج سلولی تحت جریان سیال بر رگ زایی سلول های اندوتلیال با استفاده از مدل سلولی پاتس

توپوگرافی ماتریس خارج سلولی نقش مهمی در بسیاری از رویدادهای بیولوژیکی از جمله بهبود بافت، مورفوژنز و رشد دارد. مشخص شده است که ساختار ماتریس و خواص مکانیکی آن از جمله عوامل تعیین کننده در تعیین سرنوشت سلول های ساکن آن می باشند. علاوه بر عوامل مستقیم مکانیکی، ماتریس ها هم چنین آزادسازی و جذب برخی مواد شیمیایی را تسهیل کرده و در برهم کنش های سلولی و سلول-ماتریس شرکت می کنند. ثابت شده است که کرنش های مکانیکی در ماتریس، مهاجرت و طویل شدن سلول های اندوتلیال را که منجر به رگ زایی می شود، هدایت می کند و اتفاق نظر وجود دارد که سفتی ماتریس، تراکم فیبر و جهت گیری فیبر می تواند رگ زایی را در جهت گرادیان سفتی افزایش دهد. در این مطالعه به طور خاص نقش توپوگرافی در هدایت خودسازماندهی سلول­های اندوتلیال ناشی از اثر مانع در مقابل جریان مایع و تسهیل جابه جایی سلولی در جهت های خاص بررسی شده است. بدین منظور مدل رگ زایی هدایت شده با جریان مایع که پیش تر توسط نویسندگان مقاله ی حاضر ارائه شده برای پاسخ های سلولی انتخاب شده است. مدل شبکه ی بولتزمن جریان سیال برای مطالعه ی اثر الیاف یک طرفه و جهت گیری های تصادفی الیاف اتخاذ و اصلاح شده است. برای مطالعه ی اثر جهت گیری فیبر، یک مدل پیشنهادی قبلی از تخلخل در شبکه ی بولتزمن برای مطابقت با این هدف اصلاح و بهبود داده شده است. این مدل می تواند اثرات جهت گیری فیبر در ماتریس بر مهاجرت اندوتلیال و وسکولوژنز را بازتولید کند. شبیه سازی ها پیوستگی بهتر لومن های تشکیل شده را زمانی که جریان محلی در جهت فیبر باشد نشان داده است. این نتایج می­تواند پیامدهای قابل مطالعه ای در درک نارسایی های سلول های اندوتلیال در برخی بیماری ها و هم چنین در رگ زایی و متاستاز تومور داشته باشد.

کلیدواژه ها:

مدل سلولی پاتس ، رگ زایی ، ماتریس خارج سلولی ، آرایش فیبری ، هدایت سلولی