Transmission of mechanical information by purinergic signaling
Notice bibliographique
Résumé
1 Abstract The human skeleton constantly interacts and adapts to the physical world. We have previously reported that physiologically-relevant mechanical forces lead to small, repairable membrane injuries in bone-forming osteoblasts, resulting in the release of ATP and stimulation of purinergic (P2) calcium responses in neighbouring cells. The goal of this study was to develop a theoretical model describing injury-related ATP and ADP release, extracellular diffusion and degradation, and purinergic responses in neighboring cells. The model was validated using experimental data obtained by measuring intracellular free calcium ([Ca 2+ ] i ) elevations following mechanical stimulation of a single osteoblast. The validated single-cell injury model was then scaled to a tissue-level injury to investigate how purinergic responses communicate information about injuries with varying geometries. We found that total ATP released, peak extracellular ATP concentration and the ADP-mediated signaling component contributed complementary information regarding the mechanical stimulation event. The total amount of ATP released governed the maximal distance from the injury at which purinergic responses were stimulated, as well as the overall number of responders. The peak ATP concentration reflected the severity of an individual cell injury and determined signal propagation velocity and temporal synchrony of responses. Peak ATP concentrations also discriminated between minor and severe injuries that led to the release of similar total amounts of ATP due to differences in injury repair dynamics. The third component was ADP-mediated signaling which became relevant only in larger tissue-level injuries, and it conveyed information about the distance to the injury site and its geometry. Taken together, this study identified specific features of extracellular ATP/ADP spatiotemporal signals that encode the severity of the mechanical stimulus, the distance from the stimulus, as well as the mechano-resilient status of the tissue.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».