布里斯托尔大学研究人员开发了一种新的数学模型，揭示了伤口周围细胞的排列方式可能是导致愈合速度差异的关键。该研究发表于《物理评论快报》，基于果蝇皮肤的观察，重点探讨了再上皮化过程，即皮肤细胞覆盖伤口以重建保护屏障的机制。当这一过程失效时，伤口将难以愈合并易受感染。 研究团队利用先进的深度学习工具分析了数千个果蝇翅膀细胞，发现这些细胞具有高度组织的头尾对称性，并倾向于沿着翅膀的长轴方向排列。基于此，研究者建立了一个将组织视为由许多细长、对齐的粒子组成的流体的数学模型。该模型旨在阐明细胞排列模式如何影响伤口闭合，并估算了以往被忽视的周围组织内部力的作用。 模型预测，伤口周围的“主体”力会导致原本圆形的伤口在闭合过程中变形，变得沿组织自然方向拉伸或挤压。实验数据证实了这一预测，伤口形状确实随组织取向而改变。研究合著者亨利·安达洛杰克指出，这项研究强调了伤口周围组织产生的力在机械模型中常被忽略的重要性，并凸显了跨学科合作的必要性。另一位合著者坦尼莫拉·利物浦教授表示，周围组织产生的力在很大程度上决定了伤口愈合的速度：当组织向内拉动时，伤口愈合更快；向外推挤时则变慢。该模型还表明，伤口周围的细胞排列对齐可能会产生暂时性的微小不规则性，但随着伤口最终闭合，这些不规则性会消失。这一发现为理解伤口愈合的物理机制提供了新视角。