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Directional-to-random transition of cell cluster migration

Chinese Physics B 2023年第11期32卷 168-172页

作者：曾阳车丙晨孙聃张策经光银 State Key Laboratory of Photon-Technology in Western China Energy Institute of Photonics and Photon-TechnologyNorthwest UniversityXi’an 710127China School of Physics Northwest UniversityXi’an 710127China

Efficient cell migration is crucial for the functioning of biological processes, e.g., morphogenesis, wound healing, and cancer metastasis. In this study, we monitor the migratory behavior of the 3D fibroblast clusters using live cell microscopy,and find that crowded environment affects cell migration, i.e., crowding leads to directional migration at the cluster’s periphery. The number of cell layers being stacked during seeding determines the directional-to-random transition. Intriguingly,the migratory behavior of cell clusters resembles the dispersion dynamics of clouds of passive particles, indicating that the biological process is driven by physical effects(e.g., entropy) rather than cell communication. Our findings highlight the role of intrinsic physical characteristics, such as crowding, in regulating biological behavior, and suggest new therapeutic approaches targeting at cancer metastasis.

关键词： cell migration random walk active wetting cell cluster

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