懸浮態上皮細胞粘附的力學?化學耦合模型及數值模擬1)

馮世亮 周呂文 呂守芹?, 龍 勉?,

?(寧波大學機械工程與力學學院,浙江寧波 315211)

?(中國科學院力學研究所生物力學與生物工程中心、中國科學院微重力重點實驗室,工程化構建與力學生物學北京市重點實驗室,北京 100190)

??(中國科學院大學工程科學學院,北京 100049)

引言

上皮細胞(epithelial cells)彼此借助粘著連接(adherens junctions,AJs)形成連續上皮組織,由此發揮屏障、增殖調控等生理功能[1-2].上皮性鈣粘附蛋白(Ecadherin,E-cad)作為一種跨膜蛋白,是調控AJs 形成的核心分子機制[3].一方面,E-cad 胞外結構域在Ca2+參與下,在胞間或同一細胞表面分別形成反式/順式二聚體(trans-/cis-dimerization)[4],其胞質結構域則借助α,β 連環蛋白(α-,β-catenin)與肌動蛋白(F-actin)錨定[5]; 另一方面,胞間E-cad 成鍵引起Rac,Cdc42等Rho 家族小G 蛋白(Rho GTPase)激活[6],進而激活下游F-actin 結合蛋白(例如:Arp2/3,myosin-II,αactinin),調控肌球蛋白皮層(actomyosin cortex) 動態重組[7-9],由此將更多E-cad 募集至細胞接觸區域,促使AJs 成熟[10].

近年來,隨著體外重構(in vitroreconstitution)、活細胞成像等實驗手段的廣泛應用,研究者愈漸認識到皮層張力對于AJs 建成起整合性調控作用.Murrell等[11]將F-actin 積簇于脂質雙層膜表面,再加入αactinin、myosin-II,由此可體外重構出actomyosin 皮層結構; 該實驗借助改變F-actin 結合蛋白的密度控制皮層流變屬性,通過檢測F-actin 持續長度論證了Factin 屈曲及皮層松散結構可有效增強收縮應變.Wu等[12]對AJs 上粘著小帶(zonula adherens,ZA)及側邊區域(lateral junctions) 進行激光燒灼,觀測到前者回縮速率明顯高于后者,說明ZA 區域維持著較高張力.Leerberg 等[9]將myosin 常規輕鏈基因(MRLCDD)轉入Caco-2 細胞,使之表達myosin-II 磷酸化突變體以提升皮層張力,最終通過靶向實驗驗證了以α-catenin 受力打開VH2 結構域、從而募集vinculin 為主體的張力敏感型F-actin 聚合機制.Engl 等[13]將懸浮態S-180 細胞置入非粘附微井(microwell)之中,采取3D 成像觀測細胞接觸區域E-cad 募集,同時以Factin 解聚/穩定試劑(Latrunculin/Jasplakinolide) 處理細胞進行對照組實驗; 觀測到兩類經處理細胞均呈現低張力狀態,Jasplakinolide 對照組依然發生E-cad局部募集,說明張力通過降低F-actin 解聚速率調控E-cad.

綜合上述實驗,E-cad 胞間成鍵使細胞皮層局部張力增強,進而降低F-actin 解聚速率(亦或提高局部F-actin 聚合速率).考慮到F-actin 局部積聚能錨定更多E-cad,那么由“E-cad →張力→F-actin” 力學反饋回路所展現出的時空效應是否驅動了E-cad 局部積聚,進而調控AJs 形成動力學? 為此,本文構建了懸浮態上皮細胞粘附的力學?化學耦合模型,并采用格子Boltzmann?粒子(LBP)法開展數值模擬.模擬獲得了懸浮態細胞相互擠壓時的E-cad,F-actin 等分子時空調控特征并與Chu 等[14]實驗對比,繼而探討了細胞局部力學屬性、細胞間擠壓程度對于AJs 的調控作用.

1 模型和方法

整體計算模型如圖1(a) 所示.考慮細胞為環狀結構,圓環代表細胞膜(指質膜及皮層緊密貼合體),內部為胞質區域,忽略細胞核等胞內細胞器;將細胞膜劃分為非接觸及接觸區域,前者直接設定為由黏壺與彈簧并聯的黏彈性單元,后者需額外考察細胞間相互作用.為考察分子沿可變形的細胞膜輸運引入了自適應性D1Q3 單元,其長度與力學單元動態匹配;胞質內分子濃度均一,可由質量守恒定律直接獲得.圖1(b)展示皮層張力調控F-actin 解聚,而F-actin通過錨定E-cad 參與級聯轉導,由此循環往復構成了力學反饋回路.圖1(c)展示采用馬達?離合器(motorclutch)機制[15]考察細胞在相互接觸區的力學作用.整體數學模型由3 個模塊構成:細胞力學模塊、Ecad/E-cad?調控模塊(* 號表明已與F-actin 錨定) 及F-actin 聚合/解聚模塊.各模塊的基本假設及控制方程如下.

圖1 (a)細胞離散模型.黏彈性單元與D1Q3 單元(1 維LBM 單元,包含3 個速度分量)動態匹配.(b)力學反饋回路示意圖.(c)馬達?離合器機制[15]Fig.1 (a)Discrete cell model.Each visco-elastic element is co-localized with a D1Q3 element(a)1D LBM element with 3 discrete velocity components).(b)Schematic of mechanical feedback loop.(c)Motor-clutch mechanism [15]

1.1 細胞力學模塊

考察懸浮態上皮細胞具有均勻的力學屬性,離散細胞模型上任意單元節點i的受力滿足以下平衡微分方程

上式中,第一項是保守力,由能量函數(Ev)對位置坐標(X)求偏導獲得

式(2a)計算拉伸勢能(El),li是i單元實際長度,l0是平衡長度,K1是彈簧剛度系數;式(2b)計算彎曲勢能(Eb),θi是第i個彈簧角度,θ0是平衡角度,Kb是彈簧彎曲剛度;式(2c)計算面積約束勢能(Es),s和se分別是細胞當前面積及平衡面積,Ks是罰系數(penalty coefficient),取Ks?max(K1,Kb),將細胞面積變化控制在1%.第二項考察單元節點i和j受到與節點相對速度相反的黏性力,Fvis,i=?γ(vi?vj),γ 是黏性系數.第三項是細胞接觸區摩擦阻力,Fdrag,i=?μvi,μ為動摩擦系數,第四項即為外力項.

1.2 E-cad/E-cad?調控模塊

E-cad (Em) 沿細胞膜擴散并借助F-actin 錨定為E-cad?(EI),E-cad?又可局部形成順式二聚體.該過程可通過非線性反應?擴散方程組描述為

式(3a)中,右側第一項是擴散項,DI是E-cad?在細胞膜上擴散系數;第二項體現F-actin 介導E-cad、E-cad?相互轉化源項,w是F-actin 密度,α 及β 分別為E-cad與F-actin 結合及E-cad?還原成E-cad 速率; 第三項體現E-cad?通過形成順式二聚體對自身密度反饋,?是反饋速率,KE是飽和系數.式(3b)中,Dm是E-cad擴散系數(Dm>DI),后兩項與式(3a)符號相反是基于E-cad?與E-cad 總質量守恒.E-cad?在胞間成鍵可采用受體-配體結合方程予以描述.

式中,R和L分別代表受體、配體,RL為受配體復合物.

依據馬達?離合器機制[15],單個馬達分子與Factin 結合可施加的力為Fm,驅動F-actin 以速率vm回縮,同時引起E-cad?成鍵受拉.t0時刻,假設節點j上有nc,j個E-cad?成鍵、nm,j個與F-actin 結合的myosin-II,該節點所受力FC,j滿足

式中,Fc,i是第i個鍵上的拉伸力,等于該鍵凈拉伸量(xi)與鍵剛度(Kc)乘積;FC,j與此處皮層張力平衡,可由節點位移xs,j、皮層剛度K1計算.t0+1 時刻,根據Bell 模型更新第i個鍵的解離系數

式中,Fb是特征斷裂力,是0 載荷時的解離系數.隨后依據力?速度(force-velocity)關系[15]更新回縮速率

1.3 F-actin 聚合/解聚模塊

單根F-actin 在刺端(pointed end)解聚為單體Gactin,用以供給鉤端(barbed end) 聚合,從而以“踏車”(treadmilling)的方式更新[16-17].細胞接觸區域Rac信號增強,通過激活Arp2/3 產生新的鉤端,使得接觸區F-actin 聚合速率加快,由此將單根F-actin 的“踏車” 行為擴展至全局.簡便起見,將活性態Rac 信號(?R)考慮為以接觸中心(Ct)起始,呈指數衰減函數,即

式中,Rh,Rr分別為細胞前端、后部Rac 活性系數,xi為i節點到細胞前部水平距離.

F-actin(w)、鉤端(B)密度隨時空調控可描述為

式(9a)中,右側第一項表征F-actin 在細胞膜上緩慢擴散,第二項為F-actin 聚合反應項,v是單個鉤端聚合G-actin (密度為g) 速率; 第三項是受張力調控Factin 解聚,取dF=dmax?dτ,dmax為最大解聚速率.Fτ≈0 時,dF≈dmax;Fτ?Fhalf時,dF≈dmax?dτ.式(9b)中,am是細胞膜上Arp2/3 密度,即表征由Rac 調控鉤端生成.am與胞質游離態Arp2/3 (ac) 相互轉化過程由式(4) 描述,即:am,B,ac分別對應于RL,R,L.后兩項中,kb,c分別是鉤端生成及移除的基準速率.

2 數值方法

整體數學模型由平衡微分方程及反應?擴散方程組構成,屬于力學?化學耦合問題,可采取LBP 法求解[18].LBP 是將LBM 與粒子(particle)法耦合,其中LBM 程序計算的基本內容是令“遷移”和“碰撞”兩個步驟交替循環進行.

(1)碰撞

(2)遷移

式(10)中,fv,α(x,t)是定義在離散速度方向集{eα}上的瞬時粒子分布函數;D1Q3 單元的eα取為

? 是碰撞算符,由反應項(?R) 及非反應項(?NR) 構成,即:?=?R+?NR.?NR采用單松弛模型

(x,t)是平衡函數

式中,ρv是宏觀密度,wα是粒子速度權系數.

LBM 具有格式簡單、便于并行計算、處理幾何邊界靈活等優點,適合求解固定邊界下的反應?擴散方程組[19-20],前期工作是在計算反應源項時調用Monte-Carlo (MC) 法,從而保留系統噪音[21].LBPD1Q3 將D1Q3 單元與力學單元動態匹配,即由歐拉法獲取粒子位移以更新單元長度,之后對fv,α({xi+eα?t},t+?t) 在網格節點{xi} 上進行3 次樣條插值,由此獲得fv,α({xi},t+?t).為保證插值前、后總量守恒,設定分布函數為

3 結果

3.1 AJs 形成動力學

考察兩懸浮態細胞接觸后E-cad?,F-actin 在接觸區域募集的時空動力學,以此表征AJs 形成.此前Bangasser 等針對馬達?離合器機制開展參數分析[22],本文據此將“馬達” 參數設定為:Fm=2 pN,vm=120 nm/s,“離合器” 參數為:k?=0.1 s?1,k+=0.3 s?1.鉤端、E-cad?及Arp2/3 初始值設定為:B=50 μm?1[17],EI=32 μm?1[17],[Arp2/3]=0.05μM[23].細胞力學及F-actin 聚合/解聚模塊參數見表1.

表1 模型參數Table 1 Model parameters

圖2(a) 是t=20 (上)、50 s (下) 時細胞形態及E-cad?分布圖.兩細胞在t=0 s 接觸,此時E-cad?均勻分布; 至t=20 s,兩細胞因受到外力(Fext,i) 發生顯著擠壓,接觸區域Rac 梯度信號令Arp2/3 局部激活進而產生少量鉤端,F-actin 聚合速率提升即將少量E-cad?錨定于此; 至t=50 s,細胞已到達平衡位置,觀察到E-cad?積聚在接觸區域,而Ct 點E-cad?密度由初始約0.3μM 提升至約0.8μM.由于擴散速率低(DI=0.1μm2/s),E-cad?在接觸/非接觸交界區呈現陡峭梯度.

圖2(b) 是E-cad?時空調控圖,[?π/3,π/3] 是平衡時細胞接觸區域.觀察到50 s 后E-cad?依然持續募集至該區域,直至約6 min 達到穩態.E-cad?募集與兩細胞接觸后產生的動態張力信號密切相關,即由myosin-II 持續地驅動F-actin 負向尾流(retrograde flow)引起胞間E-cad?成鍵受拉、傳導皮層張力.張力隨著E-cad?成鍵數增多而增強,繼續通過減慢Factin 解聚錨定E-cad?,直至E-cad?與E-cad 相互轉化速率動態平衡.

圖2 (a)t=20、50 s 時細胞形變及E-cad*分布.Fext,i 是沿水平方向施加的節點外力.(b)E-cad*時空調控圖.縱坐標0 點是細胞相互接觸中心位置Fig.2 (a)Snapshots of cell shape and the distribution patterns of E-cad*at t=20 and 50 s. Fext,iis the external nodal force exerted alone horizontal direction.(b)Spatiotemporal regulation of E-cad*.Point 0 indicates the position of contact center

圖3(a) 是Ct點處F-actin 密度時程曲線圖.觀察到正常情況下(ctrl 組),活性態Rac 梯度促進Factin 聚合同時張力抑制F-actin 解聚,由此產生互補效果即將F-actin 密度提高至約16 μM,接近初始時2 倍.在force?對照組中,令dτ=0 s?1以消除張力對F-actin 調控,觀察到由Rac 梯度單獨作用僅使得F-actin 積聚密度為約12μM;在cis?對照組中,令?=0 s?1以取消E-cad?的成束效應,此時F-actin 借助少量E-cad?介導的張力信號將自身穩態密度恢復到約14μM.

圖3(b)是相應的E-cad?密度時程曲線圖.觀察到,ctrl 組中E-cad?在F-actin 錨定及自身成束的雙重反饋下產生積聚,其密度增長曲線呈現起始(0～30 s)、快速增長(0.5～5 min)及緩慢增長(5～8 min)三階段.

圖3 Ct 點處F-actin(a)和E-cad*(b)時程曲線圖Fig.3 Temporal evolutions of F-actin(a)and E-cad*(b)at Ct point

3.2 細胞皮層力學屬性調控粘著連接形成

此前,盡管Murrell 等[11]觀測到皮層呈現松散的非肌節元(nonsarcomeric) 結構可大幅提高馬達分子收縮應變,但并未闡述皮層力學屬性將如何調控AJs 建成.本節即著眼于力學反饋回路啟動機制,繼續探究這一問題.

首先取消Rac 梯度(即設定Rh=Rr=0.1),考察單獨由張力各向異性是否可引起E-cad?局部積聚.圖4(a)是取K1=1,10 pN/nm 時獲得的Ct點處Fτ時程曲線圖.K1=10 pN/nm 時表征皮層呈緊密結構,觀察到起始階段(0～100 s),皮層張力(Fτ)峰值始終較低(約75 pN).這是由于K1過大導致E-cad?鍵力(Fc,i)快速增長,鍵的最概然壽命僅為約1 s(圖4(b)),同時由于鍵的反復形成與斷裂造成Fτ波動.Kc=1 pN/nm時可指皮層呈松散結構.較小的K1使Fc,i增長較慢,鍵的最概然壽命延長為約3 s(圖4(b)),觀察到Fτ峰值為約100 pN.由馬達分子持續收縮引起E-cad?成鍵受拉使得Fc,i逐漸增大,直至斷裂后由其它鍵分擔,造成鍵的連鎖斷裂,觀察到Fτ呈現出周期性“加載?失效”(load-and-fail)現象[15].隨著模擬持續,400～500 s 階段“K1=10 pN/nm”與初期相比未發生顯著變化,“K1=1 pN/nm”則呈現階梯式上升,Fτ峰值約為150 pN.由此可見,皮層為松散結構更加有利于提升皮層張力,并由此啟動力學反饋回路驅動Ecad?積聚,最終形成AJs.在force?組中,F-actin 密度最低,因此對E-cad?錨定量最少,E-cad?依靠成束將F-actin 賦予的初始極性放大,最終達到約0.6 μM; 在cis?組中,E-cad?僅依賴與F-actin 錨定產生積聚,穩態時僅為約0.3μM.

綜上所述并參考迄今少有爭議的真核細胞極化理論[27-30],針對懸浮態細胞粘附的動力學過程亦可分為“方向感知”與“極化”.細胞接觸初期,接觸區域Rac 活性及皮層張力的提升為E-cad?募集指明方向.兩類信號的起效方式不同:Rac 信號受制于Arp2/3 總量,它從起效到飽和的周期短,而張力信號受制于Ecad?密度,初始較弱但借助力學反饋回路持續增強.E-cad?初始極性分布改變了順式二聚體成束的局部速率,后者即為“極化”機制,可引起E-cad 向E-cad?加速轉化,直至E-cad 大量消耗而達到穩態.為定量化兩類信號對AJs 的調控作用,后續將改變模型初始條件(Rac 活性或皮層張力)考察最終E-cad?信號輸出.

圖4 (a)Kl 取1,10 pN/nm 時的Ct 點張力時程曲線圖.(b)E-cad*成鍵最概然壽命直方圖.(c)單獨張力調控下E-cad*時空調控圖Fig.4 (a)Time courses of the tension at Point Ct at Kl=1 and 10 pN/nm.(b)Distribution patterns of the lifetimes of E-cad?bonds.(c)Spatiotemporal regulation of E-cad?in the presence of the tension alone

圖4 (a)Kl 取1,10 pN/nm 時的Ct 點張力時程曲線圖.(b)E-cad*成鍵最概然壽命直方圖.(c)單獨張力調控下E-cad*時空調控圖(續)Fig.4 (a)Time courses of the tension at Point Ct at Kl=1 and 10 pN/nm.(b)Distribution patterns of the lifetimes of E-cad?bonds.(c)Spatiotemporal regulation of E-cad?in the presence of the tension alone(continued)

圖4(c) 是K1=1 pN/nm 時E-cad?時空調控圖.與圖2(b)對比,由于缺少活性態Rac 梯度,E-cad?的初始積聚位置并不位于接觸中心.這是由于該階段張力各向異性程度較低,不具有明確的E-cad?積聚信號,E-cad?通過自身成束效應制造了隨機高點.隨著模擬時間推進,力學反饋回路逐漸開啟,E-cad?積聚方位逐漸向接觸中心偏移(圖中白色線).

3.3 細胞接觸長度調控AJs 形成

實驗中通過調節雙微吸管間距來控制細胞擠壓程度[14],模擬時施加不同擠壓力(Fext,i)即可達到相同效果.圖5(a)即考察缺少Rac 梯度時,細接觸區弧度由2π/9 擴大至8π/9 時獲得的穩態E-cad?分布.隨著接觸區擴大,細胞后部的E-cad?密度降低.弧度為2π/5 時,E-cad?峰值最高(達到約0.90μM),說明中等長度的接觸區促進AJs 成熟.接觸區過小時輸入的張力信號較弱,從而限制整體力學反饋回路強度;接觸區過大時高密度E-cad?分配范圍過大導致峰值降低,同樣會限制AJs 成熟.圖5(b) 是加入Rac 梯度信號(Rh=0.3)后的E-cad?分布.與圖5(a)對比,細胞前、后部密度與接觸區弧度關系依然存在,但分布更為陡峭.圖5(b)插入圖是令接觸區在[0,2.7]弧度變化時獲得的Ct點處E-cad*峰值濃度曲線圖.觀察到該曲線呈現雙相性,E-cad*最高峰值濃度發生在1.2 接觸弧度附近.

圖5 Rh=0.1(a)或0.3(b)時不同接觸長度下的E-cad*穩態分布圖.(b)中的插圖顯示E-cad*峰值濃度隨接觸區長度呈雙相性變化Fig.5 Profiles of E-cad*at Rh=0.1(a)and 0.3(b)upon different extrusion deformations.Inserted panel in(b)shows the dependence of maximum E-cad*concentration with the contact length

圖6 是將Rh和K1進行參數組合獲得的E-cad?穩態分布.取K1=1,5,10 pN/nm,同時取Rh=0.1,0.3,0.5,由此獲得9 組(K1,Rh).由于Fext,i為常量,細胞擠壓程度由K1控制,K1越大則擠壓程度越低.觀察到(1,0.5)組合下E-cad?呈現顯著積聚,這是由于Rac 梯度信號最強,而K1低可引起接觸區擴大、Ecad?成鍵壽命延長;相反取(10,0.1)時,力學、化學信號均最弱,使得E-cad?積聚程度最低.取(1,0.1)、(10,0.5) 時,E-cad?積聚程度接近,說明當張力信號較弱時可由增強局部Rac 信號予以補償,反之亦然.

圖6 Kl 與Rh 進行參數組合所獲得的E-cad*穩態分布圖Fig.6 Stable distribution patterns of E-cad*derived from different combinations of Kland Rh

4 討論

生物化學學者開展懸浮態細胞粘附實驗往往配合分子抑制/過表達對照組實驗.分子間級聯轉導如何調控分子在細胞局部積聚動力學?對于這一細胞?分子“跨尺度”問題需要借助構建力學?化學耦合模型予以回答.此前Chu 等[14]采用轉染E-cad 的懸浮態S180 細胞開展粘附實驗,通過控制兩細胞接觸時間并測算分離力(與E-cad?積聚程度正相關)將AJs的建立過程劃分為:起始、快速增長及緩慢增長階段.本文數值模擬獲得E-cad?調控空間分布特征及演化趨勢與該實驗一致,但達到穩態所需時間較Chu 實驗快(約5 min vs.約30 min),原因之一是忽略了G-actin自身調控,即G-actin 主要以ADP 結合態存在,需要與捕獲蛋白ADF/cofilin,profilin,Thymosin 發生交換成為ATP 結合態方能供給鉤端聚合[17].Chu 等[14]所開展的對照組實驗包括有:(1)采用Latrunculin 抑制F-actin 聚合后,觀測到AJs 無法形成;(2)表達Rac 顯性失活突變體后,AJs 成熟度降低了35%.參照本文圖6 可對上述觀測結果作如下解讀:盡管F-actin,Rac都參與E-cad 力學反饋回路,但Rac 位于F-actin 上游,其促進F-actin 聚合的作用可由張力降低F-actin 解聚予以補償,因而Rac 失活只會削弱但并不阻止AJs建成.

本文為構建整體數學模型采取了必要的假設及簡化,今后可繼續開展以下工作.

首先,模型假設Rac 活性系數由細胞接觸區以指數形式衰減,未引入Rac 自身調控機制.此前Mori 等針對Rac (或Cdc42) 調控提出了波樁(wave-pinning)模型[31],即考察Rac 失活/活性態轉化,活性態Rac擴散較慢并正向調控自身生成,由此造成了其在一側激活即以波的形式向對側傳播,最終受到失活/活性態總體質量守恒限制達到穩定的極性分布.已證實E-cad 與整合素(integrin)通過Rho GTPase 發生交互式調控[32-33],繼續引入Rho GTPase 調控模塊可將懸浮態細胞粘附模型拓展至貼壁細胞[34].

其次,模型對E-cad,F-actin 力學傳導結構是采取“最弱結合點”假設[15],將胞間E-cad?成鍵作為一系列“串聯彈簧”的失效點,將其考慮為滑移鍵(slip bond).此前原子力顯微鏡、光鑷等單分子實驗證實了cadherin-catenin 復合體與F-actin 或是胞間E-cad?成鍵均存在逆鎖鍵(catch bond)[35-36].基于本文力學?化學耦合體系,后續可從力學反饋回路的啟動機制出發,探討逆鎖鍵對AJs 的調控作用.

最后,本文通過LBP 法求解包含級聯信號轉導的細胞力學問題,未考察細胞與環境流體間相互作用.此前Dallon 等[25]基于浸入式邊界法(immersed boundary method,IBM) 構建了懸浮態細胞粘附的流體?固體耦合模型; Tanaka 等[37]將IBM 與LBM 結合并應用于組織形態發生(morphogen)領域.受此啟發,今后可發展IB-LBP 法.

5 結論

本文考察胞間E-cad?成鍵介導actomyosin 皮層上的Rac 活性及張力信號反作用于E-cad 級聯轉導,由此構建了懸浮態上皮細胞粘附的力學?化學耦合模型,并通過自行發展的LBP-D1Q3 法予以數值求解.正常組數值模擬首先重現了細胞粘附實驗中觀測到E-cad?和F-actin 在細胞接觸區持續募集的現象,繼而結合對照組獲得了以下3 方面主要結論.

(1)局部活性態Rac、張力信號分別調控F-actin聚合、解聚,由此發揮互補效應造成F-actin 在細胞接觸區域富集,通過錨定作用幫助E-cad?建立初始極性; E-cad?通過形成順式二聚體將初始極性放大,由此E-cad?時程曲線呈現起始、快速增長及緩慢增長階段.

(2) 單獨張力各向異性經 “E-cad →張力→Factin” 力學反饋回路放大即可造成E-cad?積聚; 在馬達分子拉動下,E-cad?成鍵壽命與皮層剛度相關,而松散的皮層結構具有較小剛度,E-cad?成鍵壽命延長、張力提升,有利于力學反饋回路的啟動.

(3)細胞接觸區長度適中時,整體張力輸入信號經力學反饋回路放大使得E-cad?局部積聚最為顯著,因此接觸區長度可作為控制粘著連接成熟度的有效手段.