Cells within living soft biological tissues seem to promote the maintenance of a mechanical state within a defined range near a so-called set-point. This mechanobiological process is often referred to as mechanical homeostasis. During this process, cells intimately interact with the fibers of the surrounding extracellular matrix (ECM). It remains poorly understood, however, what individual cells actually regulate during these interactions, and how these micromechanical regulations are translated to tissue level to lead to what we macroscopically call mechanical homeostasis. Herein, we examine this question by a combination of experiments, theoretical analysis and computational modeling. We demonstrate that on short time scales (hours) - during which deposition and degradation of ECM fibers can largely be neglected - cells appear to regulate neither the stress / strain in the ECM nor their own shape, but rather only the contractile forces that they exert on the surrounding ECM.


翻译:活软生物组织内的细胞似乎能促进在所谓的定点附近固定的距离内维持机械状态。 这种机械生物过程通常被称为机械原生状态。 在这一过程中,细胞与周围细胞外基体(EMM)的纤维密切互动。 但是,人们仍然不太了解这些相互作用期间单个细胞实际调节的是什么,以及这些微机械条例如何转化为组织水平,从而导致我们宏观地称之为机械自闭状态。在这里,我们通过实验、理论分析和计算模型的结合来研究这一问题。我们证明,在短时间(小时)――在短时间(小时)――可以在很大程度上忽视内,细胞似乎既不能调节ECM的压力/压力,也不能调节其形状,而只能调节其在周围ECM上施加的契约力。

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