時間的シグナルは多細胞情報ネットワークの出現を駆動する【JST・京大機械翻訳】

Li Guanyu; LeFebre Ryan; Starman Alia; Chappell Patrick; Mugler Andrew; Sun Bo

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202214865670847 整理番号：22P0296074

時間的シグナルは多細胞情報ネットワークの出現を駆動する【JST・京大機械翻訳】

Temporal signals drive the emergence of multicellular information networks

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発行年： 2022年02月27日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月27日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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環境刺激に対する協調応答は多細胞生物にとって重要である。個々の細胞内の細胞-細胞不均一性とノイズの多いシグナル伝達動力学の障害を克服するために,細胞はピアとの情報を効果的に交換しなければならない。しかし,外部信号によって駆動される集団情報移動の動力学と機構はほとんど理解されていない。ここでは,コンフルエント単層を形成し,マイクロ流体デバイスにおける環状ATP刺激に応答する神経細胞のカルシウム動力学を検討した。セル間の根底にある因果関係を再構成するためにGranger推論を用いて,著者らは,ギャップ結合チャネルを介して情報転送をサポートするために,細胞が空間的に分散し,時間的に静止したネットワークに自己組織化することを発見した。因果ネットワークの連結性は,外部刺激の時間的プロファイルに依存し,そこでは,短い期間,あるいは,小さなデューティフラクションの長い期間が,接続性と破壊ネットワークトポロジーの減少につながる。観測を再現できる興奮性ユニットを伝達する理論的モデルを構築した。モデルはさらに,因果ネットワークの連結性が最適通信強度で最大であり,これは実験により確認された。まとめると,我々の結果は,神経細胞間の情報伝達が刺激の時間的プロファイルによって外部的に調節され,細胞-細胞コミュニケーションによって内部的に調節されることを示す。【JST・京大機械翻訳】

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細胞生理一般

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