Архив номеров

Выращивание клеточных агрегатов, полученных смешиванием клеток разных типов, в частности эмбриональных, приводит к их сортировке – формированию клеточных структур, которые характеризуются пространственным разделением больших групп клеток разных типов, отделенных друг от друга четкими границами. Типичными являются клеточные структуры, в которых компактная масса клеток одного типа окружена клетками другого типа. В настоящей работе поставлена и исследована задача о перераспределении плотностей двух типов клеток, образующих клеточный сфероид. Постановка задачи использует предложенную ранее континуальную модель биологической сплошной среды [Логвенков С.А., Штейн А.А. Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 3. С. 3], образованной двумя активно взаимодействующими клеточными фазами и жидкостью. Решены задачи, использующие два типа граничных условий, которые учитывают подвижность внешних границ областей, занятых клетками разных типов: в одном случае обе границы считаются совпадающими, а в другом – учитывается возможность их независимого перемещения. Исследовано влияние локального и нелокального законов развития активных межклеточных взаимодействий на процесс сортировки. Проведен анализ свойств решений обеих постановок задач. Показано, что решения задачи с двумя независимо перемещающимися границами более адекватно описывают явление сортировки, где клетки с более сильными стягивающими активными взаимодействиями стремятся занять центральную область, вытесняя клетки, обладающие более слабыми стягивающими взаимодействиями. Решения задачи с двумя границами обладают большей устойчивостью по отношению к возмущениям начальных условий. При этом может быть использована как нелокальная, так и локальная модель.