Nuclear size-regulated emergence of topological packing order on growing human lung alveolospheres
Notice bibliographique
Résumé
Within multicellular living systems, cells coordinate their positions with spatiotemporal accuracy to form various structures, setting the clock to control developmental processes and trigger maturation. These arrangements can be regulated by tissue topology, biochemical cues, as well as mechanical perturbations. However, the fundamental rules of how local cell packing order is regulated in forming three-dimensional (3D) multicellular architectures remain unclear. Furthermore, how cellular coordination evolves during developmental processes, and whether this cell patterning behavior is indicative of more complex biological functions, is largely unknown. Here, using human lung alveolospheres as a model system, by combining experiments and numerical simulations, we find that, surprisingly, cell packing behavior on alveolospheres resembles hard-disk packing but with increased randomness; the stiffer cell nuclei act as the hard disks surrounded by deformable cell bodies. Interestingly, we observe the emergence of topological packing order during alveolosphere growth, as a result of increasing nucleus-to-cell size ratio. Specifically, we find more hexagon-concentrated cellular packing with increasing bond orientational order, indicating a topological gas-to-liquid transition. Additionally, by osmotically changing the compactness of cells on alveolospheres, we observe that the variations in packing order align with the change of nucleus-to-cell size ratio. Together, our findings reveal the underlying rules of cell coordination and topological phases during human lung alveolosphere growth. These static packing characteristics are consistent with cell dynamics, together suggesting that better cellular packing stabilizes local cell neighborhoods and may regulate more complex biological functions such as organ development and cellular maturation.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».