کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5759966 1623781 2017 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Simple mechanical cues could explain adipose tissue morphology
ترجمه فارسی عنوان
نشانه های مکانیکی ساده می تواند مورفولوژی بافت چربی را توضیح دهد
کلمات کلیدی
بافت چربی، مدل سازی ریاضی، مدل مبتنی بر عامل، تقسیم بندی تصویر، مورفولوژی، ساختار لوبول مانند،
ترجمه چکیده
مکانیسم هایی که اندامها ساختار کارکردی خود را بدست می آورند و در طول زمان (و یا هوموستیز) نگهداری می شوند هنوز هم تا حد زیادی ناشناخته است. در این مقاله، این سوال را در مورد بافت چربی بررسی می کنیم. بافت چربی می تواند بین 20 تا 50 درصد وزن بدن باشد. تحقیقات آن کلید برای غلبه بر یک مجموعه وسیعی از اختلالات متابولیک است که به شدت به جمعیت در سراسر جهان حمله می کند. بافت چربی شامل خوشه های لوبولال آدپیوسیت هایی است که توسط یک شبکه فیبر کلاژن سازمان یافته احاطه شده اند. اعتقاد بر این است که با تهیه بسترهای مورد نیاز برای آدیپوژنز مجددا احیاء آدیوسیت ها در نزدیکی اندام های مویرگی ایجاد می شود. این مقاله نشان می دهد که ظهور این سازه ها می تواند با تداخل مکانیکی ساده بین آدیپوسیت ها و الیاف کلاژن توضیح داده شود. فرض ما این است که شبکه فیبر، مقاومت در برابر فشار ناشی از آدپیوسیت های در حال رشد را ایجاد می کند و آنها را مجبور به دسته بندی می کند. به طور متقابل، خوشه های سلولی، فیبرها را مجبور به ادغام به یک شبکه به خوبی سازماندهی می کنند. ما این فرضیه را با استفاده از یک مدل مبتنی بر فرد مبتنی بر دو بعدی (آی بی ام) از آداپوسیت ها و عناصر فیبر ماتریس خارج سلولی تأیید می کنیم. این مدل ساختارهایی را ارائه می دهد که به صورت کمی به صورت مشاهدات تجربی مقایسه می شود. به نظر می رسد که مدل ما نشان می دهد که خوشه های سلولی به صورت خود به خود به عنوان یک نتیجه از تداخل مکانیکی ساده بین سلول ها و فیبر ها بوجود می آیند و به طور شگفت انگیز، این ساختارها به طور مستقیم مورد نیاز نیستند.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
The mechanisms by which organs acquire their functional structure and realize its maintenance (or homeostasis) over time are still largely unknown. In this paper, we investigate this question on adipose tissue. Adipose tissue can represent 20 to 50% of the body weight. Its investigation is key to overcome a large array of metabolic disorders that heavily strike populations worldwide. Adipose tissue consists of lobular clusters of adipocytes surrounded by an organized collagen fiber network. By supplying substrates needed for adipogenesis, vasculature was believed to induce the regroupment of adipocytes near capillary extremities. This paper shows that the emergence of these structures could be explained by simple mechanical interactions between the adipocytes and the collagen fibers. Our assumption is that the fiber network resists the pressure induced by the growing adipocytes and forces them to regroup into clusters. Reciprocally, cell clusters force the fibers to merge into a well-organized network. We validate this hypothesis by means of a two-dimensional Individual Based Model (IBM) of interacting adipocytes and extra-cellular-matrix fiber elements. The model produces structures that compare quantitatively well to the experimental observations. Our model seems to indicate that cell clusters could spontaneously emerge as a result of simple mechanical interactions between cells and fibers and surprisingly, vasculature is not directly needed for these structures to emerge.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Theoretical Biology - Volume 429, 21 September 2017, Pages 61-81
نویسندگان
, , , , , , , ,