几何约束下再生水螅的体轴重新定向

定义身体轴是动物形态发生中的一个核心方面。在切除的水螅组织块再生过程中，新形成的身体轴通常保持母体身体轴的取向，并与所继承的超细胞肌动-肌球蛋白纤维的向列有序组织一致。本文表明，这种继承的取向可以被几何约束所改变。被限制在狭窄圆柱通道中的组织球体，在一种受挫构型下——即初始时继承轴垂直于通道——再生后其身体轴会沿通道方向排列。 通过高分辨率活体成像，我们表明这种重新定向伴随着向列纤维组织的重塑。在初始无序的闭合区域中，新的纤维沿平行于通道轴的方向形成，并与继承的横向纤维之间产生清晰的畴边界。随后，这些畴边界继续传播：垂直取向的纤维逐渐解体，而新的纤维则沿通道轴方向形成。受限组织表现为一种类固体的活性向列材料，能够在长时间尺度上储存各向异性应变，同时允许向列有序相对于材料参考框架发生重组。我们的结果表明，组织应变与向列排列之间的耦合有助于纤维重新定向和身体轴图式形成，并凸显了外部机械约束如何在形态发生过程中重定向身体轴。

定义身体轴是动物形态发生中的一个核心方面。在由切除的水螅组织块再生的过程中，新形成的身体轴通常会保持母体身体轴的取向，并与继承而来的超细胞肌动-肌球蛋白纤维的向列组织相一致。本文表明，这种继承的取向可以被几何约束所覆盖。将组织球体置于狭窄圆柱形通道中的一种受挫构型下进行约束时，即继承的轴在初始状态下垂直于通道，组织再生后其身体轴会沿通道方向排列。借助高分辨率活体成像，我们表明，这种重新定向伴随着向列纤维组织的重塑。新的纤维在初始无序的闭合区域中沿与通道轴平行的方向形成，并与继承而来的横向纤维产生清晰的畴边界。随后，这些畴边界发生传播，垂直纤维逐渐解体，而新的纤维则沿通道轴形成。受限组织表现为一种类固体的活性向列材料，能够在长时间尺度上储存各向异性应变，同时允许向列组织相对于材料参考系发生重组。我们的结果表明，组织应变与向列取向之间的耦合有助于纤维重新定向和身体轴图式形成，并凸显了外部力学约束如何在形态发生过程中重新引导身体轴。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.25.734673v1?rss=1

🏷️ 水螅再生 身体轴重定向 几何约束 活性向列 形态发生 活体成像