×
埃夫杰，斯坦纳;迈克尔·温克勒

间质流体驱动的两种相互竞争的癌细胞迁移机制的数学分析。 （英语） Zbl 1442.35469号

非线性科学杂志。 1809-1847年第4期30号（2020年）.
摘要：最近的实验工作揭示了间质流体流动可以调动两种类型的肿瘤细胞迁移机制。一种是化学战术驱动的机制，其中与细胞外基质（ECM）结合的趋化因子（化学成分）被释放并向流动方向倾斜。这导致下游的化学浓度较高，肿瘤细胞可以感知并向其迁移。另一种机制是流动的液体对肿瘤细胞施加压力，从而触发肿瘤细胞向上游方向移动。研究人员认为，这两种迁移模式可能在转移行为中发挥作用，即肿瘤细胞能够从原发肿瘤中脱离并转移到附近的淋巴管。在[J.O.瓦尔德兰和S.Evje公司，“间质流体流动引起的竞争性肿瘤细胞迁移机制”，J.Biomech。81, 22–35 (2018;doi:10.1016/j.jbiomech.2018.09.011)]基于混合理论公式，提出了一种细胞流体数学模型。结果表明，该模型能够捕捉到两种相互竞争的迁移机制的主要特征。当前工作的目标是通过数学方法寻求对这些竞争机制的某些定性方面的更深入的见解。为此，我们提出了上述细胞流体模型的更简单版本，但保留了两种相互竞争的迁移机制。一维平板中的初始细胞分布受到从一端到另一端的恒定流体流动的影响，这与实验设置一致。然后，我们通过分析估计的方式探索了两种竞争迁移机制在两种不同情况下的长期行为：（i）当初始细胞体积分数较低时和（ii）当初始细胞体积分数较高时。特别是，从严格的数学意义上证明，对于足够低的初始细胞体积分数，下游迁移占主导地位，因为随着时间的推移，溶液收敛到下游主导的稳态。另一方面，当初始细胞体积分数足够高时，上游迁移机制更强，因为解收敛到上游主导的稳态。

引用于8文件

MSC公司：

92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
35B40码 偏微分方程解的渐近行为
35K55型 非线性抛物方程
92C17年 细胞运动（趋化性等）
35问题35 与流体力学相关的PDE

关键词：

趋化性;流体相互作用;渐近行为
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Evje}和\textit{M.Winkler}，J.非线性科学。1809年4月30日--1847年（2020年；Zbl 1442.35469）
全文： 内政部
OA许可证

参考文献：

[1] Amann，H.，拟线性抛物型系统的动力学理论III.全局存在性，数学。Z.，202，219-250（1989）·Zbl 0702.35125号 ·doi:10.1007/BF01215256
[2] 曹，X。；Lankeit，J.，涉及矩阵值敏感性的三维趋化性Navier-Stokes系统的全球经典小数据解决方案，计算变量部分。不同。Equ.、。，55, 107 (2016) ·Zbl 1366.35075号 ·doi:10.1007/s00526-016-1027-2
[3] Chae，M。；Kang，K。；Lee，J.，耦合到流体方程的Keller-Segel模型中的全局存在和时间衰减，Commun。第部分。不同。Equ.、。，39, 1205-1235 (2014) ·Zbl 1304.35481号 ·doi:10.1080/03605302.2013.852224
[4] RJ Duan；Lorz，A。；Markowich，PA，耦合化学趋化流体方程的整体解，Commun。部分差异。Equ.、。，35, 1635-1673 (2010) ·Zbl 1275.35005号 ·doi:10.1080/03605302.2010.497199
[5] Evje，S。；Waldeland，JO，《肿瘤细胞如何可能利用间质液流实现转移策略》，《细胞》。生物分子。，12, 227-254 (2019) ·doi:10.1007/s12195-019-00569-0
[6] Evje，S。；Wen，HY，A Stokes细胞迁移双流体模型，可解释微环境中的物理线索，SIAM J.Math。分析。，50, 1, 86-118 (2018) ·兹比尔1386.76172 ·doi:10.1137/16M1078185
[7] 富士，K。；伊藤，A。；温克勒，M。；Yokota，T.，肿瘤侵袭趋化模型中的稳定性，离散Contin。动态。系统。，36, 151-169 (2016) ·Zbl 1322.35059号
[8] He，S。；Tadmor，E.，通过飞机上的快速分裂场景抑制趋化性放大，Arch。定额。机械。分析。，232, 951-986 (2019) ·Zbl 1408.35066号 ·doi:10.1007/s00205-018-01336-7
[9] 霍斯特曼，D。；Winkler，M.，《趋化系统中的有界性与放大》。，J.差异。Equ.、。，215, 1, 52-107 (2005) ·Zbl 1085.35065号 ·doi:10.1016/j.jde.2004.10.022
[10] 基塞列夫，A。；Ryzhik，L.，《通过趋化性和生物反应增强的生物混合》，Commun。部分差异。Equ.、。，37, 1-3, 298-318 (2012) ·Zbl 1236.35190号 ·数字对象标识码：10.1080/03605302.2011.589879
[11] 基塞列夫，A。；Xu，X.，通过混合抑制趋化性爆炸，Arch。定额。机械。分析。，222, 1077-1112 (2016) ·Zbl 1351.35233号 ·doi:10.1007/s00205-016-1017-8
[12] 科佐诺，H。；Miura，M。；Sugiyama，Y.，与Navier-Stokes流体耦合的Keller-Segel系统温和解的存在唯一性定理，J.Funct。分析。，270, 1663-1683 (2016) ·Zbl 1343.35069号 ·doi:10.1016/j.jfa.2015.10.16
[13] Ladyzenskaja，O.A.，Solonnikov，V.A.，Ural'ceva，N.N.：抛物型线性和拟线性方程，第23卷。美国数学学会，普罗维登斯，RI（1968）·Zbl 0174.15403号
[14] Lankeit，J.，具有逻辑源的趋化流体系统中的长期行为，数学。模型方法应用。科学。，26, 2071-2109 (2016) ·Zbl 1354.35059号 ·doi:10.1142/S021820251640008X
[15] 李·T。；Suen，A。；温克勒，M。；Xue，C.，具有旋转通量项的二维趋化系统的全局小数据解，数学。模型方法应用。科学。，35, 721-746 (2015) ·Zbl 1322.35054号 ·doi:10.1142/S021820515500177
[16] 波拉切克，WJ；Charest，JL；Kamm，RD，间质流动通过竞争机制影响肿瘤细胞迁移的方向，Proc。美国国家科学院。科学。美国，10811115-11120（2011）·doi:10.1073/pnas.1103581108
[17] 波齐奥，MM；Vespri，V.，Holder估计一些双非线性退化抛物方程的局部解，J.Differ。Equ.、。，103, 1, 146-178 (1993) ·兹比尔0796.35089 ·doi:10.1006/jdeq.1993.1045
[18] 屏蔽，JD；弗勒里，ME；Yong，C。；AA Tomei；格温达林，JR；马萨诸塞州斯瓦茨（Swartz，MA），肿瘤细胞通过间质流和自分泌CCR7信号返回淋巴管的自体趋化机制，癌症细胞。，11, 526-538 (2007) ·doi:10.1016/j.ccr.2007.04.020
[19] 图瓦尔一世。；西斯内罗斯，L。；Dombrowski，C。；沃尔杰茅斯，CW；JO凯斯勒；Goldstein，RE，接触线附近的细菌游动和氧气运输，Proc。美国国家科学院。科学。美国，1022277-2282（2005）·Zbl 1277.35332号 ·doi:10.1073/pnas.0406724102
[20] 乔州瓦尔德兰；Evje，S.，探索由自体趋化性驱动的癌细胞迁移的多阶段模型，Chem。工程科学。，191, 268-287 (2018) ·doi:10.1016/j.ces.2018.06.076
[21] JO瓦德兰；Evje，S.，由间质流体流动引起的竞争性肿瘤细胞迁移机制，J.Biomech。，81, 22-35 (2018) ·doi:10.1016/j.jbiomech.2018.09.011
[22] Winkler，M.，《趋化性全球大数据解决方案-（Navier-）Stokes系统模拟液滴中的细胞游动》，Commun。部分差异。Equ.、。，37, 319-351 (2012) ·Zbl 1236.35192号 ·doi:10.1080/0305302.2011.591865
[23] Winkler，M.，二维化学趋化-Navier-Stokes系统中的稳定性，Arch。定额。机械。分析。，211, 2, 455-487 (2014) ·Zbl 1293.35220号 ·doi:10.1007/s00205-013-0678-9
[24] Winkler，M.，三维Chemotaxis-Navier-Stokes系统中的全局弱解，Ann.Inst.H.Poincaré，331329-1352（2016）·Zbl 1351.35239号
[25] Winkler，M.，在Navier-Stokes系统中，趋化驱动力对规律性的影响有多大？，事务处理。美国数学。Soc.，3693067-3125（2017年）·Zbl 1356.35071号 ·数字对象标识码：10.1090/tran/6733
[26] 温克勒（Winkler），M：旋转通量能阻止营养趋同（-Stokes）系统的空间同质性趋势吗？国际数学。决议（2019年）。10.1093/imrn/rnz056·Zbl 1483.35294号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。