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非遗传性适应使癌细胞无需产生新的突变即可在应激条件下改变其表型。然而，在三维组织中，电学、机械和缺氧信号如何共同塑造这一过程，其作用机制仍缺乏充分认识。本研究构建了一个基于主体的肿瘤模型，整合了血管供氧、全局施加的电场、由机械介导的拥挤与压缩信号、表型转换、细胞生长、有丝分裂、细胞死亡，以及适应性记忆在细胞分裂过程中的遗传。模拟肿瘤呈现出由三个阶段构成的演化轨迹：坏死起始、存活细胞总量的短暂崩溃，以及伴随适应型细胞逐步累积的部分再生长。持续电刺激可导致存活细胞总量呈剂量依赖性下降，同时显著提高适应型细胞比例，而最终坏死负荷的变化相对有限。该响应受到力学因素的强烈调节，并且会重塑适应能力，同时也受到适应能力的反向影响。脉冲刺激进一步表明，在该模型中，电场强度与时间方案共同决定记忆现象、表型多样化以及生长恢复。上述结果表明，将局部氧可利用性、机械约束、电学驱动以及依赖历史的表型转换相结合，能够产生组织尺度上不同的表型异质性模式。刺激强度与时间方案均会影响最终形成的群体结构，这提示物理应激的历史可能是空间组织化肿瘤模型中适应性动力学的重要决定因素。
癌组织在电、机械和缺氧应激下非遗传适应的基于主体的三维模型 | bioRxiv
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癌组织在电、机械和缺氧应激下非遗传适应的基于主体的三维模型
Joao F. Gil ， Nathalia Pinehiro ， 查看 ORCID 个人资料 Saverio Gentile ， 查看 ORCID 个人资料 Gil Goncalves ， 查看 ORCID 个人资料 Rosalia Moreddu
doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748266
Joao F. Gil 1 阿威罗大学，葡萄牙阿威罗； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在限制。任何人均可出于任何目的合法地分享、再利用、重新混合或改编本材料，且无需注明原作者。
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发表于 2026 年 9 月 2 日。
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癌组织在电、机械和缺氧应激下非遗传适应的基于主体的三维模型
Joao F. Gil ， Nathalia Pinehiro ， Saverio Gentile ， Gil Goncalves ， Rosalia Moreddu
bioRxiv 2026.08.31.748266； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748266
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癌组织在电、机械和缺氧应激下非遗传适应的基于主体的三维模型
Joao F. Gil ， Nathalia Pinehiro ， Saverio Gentile ， Gil Goncalves ， Rosalia Moreddu
bioRxiv 2026.08.31.748266； doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748266
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.31.748266v1?rss=1
🏷️ 肿瘤非遗传适应 基于主体模型 三维肿瘤组织 物理应激 表型可塑性 适应性记忆