骨重塑的细胞动力学：一个数学模型
摘要：脊椎动物骨骼的力学性能主要由涉及三种不同细胞类型相互作用的过程决定。这个过程被称为骨重塑，异步发生在成熟骨骼的多个部位。参与其中的细胞有骨吸收的破骨细胞、骨基质生成的成骨细胞和力感知的骨细胞。这些细胞通过自分泌和旁分泌信号因子相互交流，并在称为骨胞多细胞单位(BMU)的复杂实体中发挥作用。为了研究BMU在体内的动力学特性，我们开发了一种新的数学模型，得到了一个包含时间延迟的非线性偏微分方程系统。该模型描述了成骨细胞和破骨细胞种群以及关键信使分子RANKL及其陷阱受体OPG的动态变化。利用比例理论来研究参数的敏感性，并预测病理性重塑状态的出现。使用有限差分方法在一维和二维空间上进行数值研究，以及显式延迟方程求解器进行时间上的数值解。计算结果与体内观察一致，并对RANKL/OPG通路在骨重塑的空间调节中的作用提供了新的见解。
作者：Marc Ryser, Svetlana V. Komarova, Nilima Nigam
论文ID：1111.6916
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2011-11-30