?
Simulation of the Sorting of Two Types of Cells in a Cell Spheroid with Account for the Movement of the Boundaries of Regions Occupied by Cells of Different Types
Выращивание клеточных агрегатов, полученных смешиванием клеток разных типов, в част-
ности эмбриональных, приводит к их сортировке – формированию клеточных структур, ко-
торые 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 конти-
нуальную модель биологической сплошной среды [Логвенков С.А., Штейн А.А. Изв. РАН.
МЖГ. 2022. № 3. С. 1], образованной двумя активно взаимодействующими клеточными фа-
зами 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 не-
зависимого перемещения. Исследовано влияние локального и нелокального законов разви-
тия 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 централь-
ную область, вытесняя клетки, обладающие более слабыми стягивающими взаимодействия-
ми. 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.