A biomechanical model for the transendothelial migration of cancer cells
Notice bibliographique
Résumé
We propose a biomechanical model for the extravasation of a tumor cell (TC) through the endothelium of a blood vessel. Based on prior in vitro observations, we assume that the TC extends a protrusion between adjacent endothelial cells (ECs) that adheres to the basement membrane via focal adhesions (FAs). As the protrusion grows in size and branches out, the actomyosin contraction along the stress fibers (SFs) inside the protrusion pulls the relatively rigid nucleus through the endothelial opening. We model the chemo-mechanics of the SFs and the FAs by following the kinetics of the active myosin motors and high-affinity integrins, subject to mechanical feedback. This is incorporated into a finite-element simulation of the extravasation process, with the contractile force pulling the nucleus of the TC against elastic resistance of the ECs. To account for the interaction between the TC nucleus and the endothelium, we consider two scenarios: solid-solid contact and lubrication by cytosol. The former gives a lower bound for the required contractile force to realize transmigration, while the latter provides a more realistic representation of the process. Using physiologically reasonable parameters, our model shows that the SF and FA ensemble can produce a contractile force on the order of 70 nN, which is sufficient to deform the ECs and enable transmigration. Furthermore, we use an atomic force microscope to measure the resistant force on a human bladder cancer cell that is pushed through an endothelium cultured in vitro. The magnitude of the required force turns out to be in the range of 70-100 nN, comparable to the model predictions.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
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 ».