肠道隐窝组织和癌症发生的多尺度建模
摘要：结直肠癌是第三常见的癌症类型。它起源于从肠腔向下进入基底结缔组织的肠隐窝腺体。正常的肠隐窝腺体被认为存在于一个动态平衡中，在这个平衡中，隐窝腺体底部的细胞产生速度与顶部的细胞丧失速度相匹配。了解遗传变异如何积累并进一步破坏这种动态平衡对于理解结直肠癌的起源非常重要。结直肠癌是从涉及多个空间尺度的生物学过程相互作用中产生的，从导致细胞内不适当反应的突变到细胞/组织水平的变化，例如失控增殖和改变运动和粘附性。多尺度数学建模可以揭示这种复杂、高度调节和动态系统的时空组织。此外，上述挑战是多尺度生物组织建模的固有挑战。在本综述中，我们描述了已经应用于研究肠隐窝行为多尺度方面的数学方法，重点介绍了一些后来在实验证实的模型预测。我们还讨论了与多尺度建模方法相关的一些关键数学和计算挑战。最后，我们讨论了最近努力推导这类模型的粗粒化描述的努力，这可能是通过利用数学分析的成熟工具来解决多尺度建模中的关键问题来减少仿真的计算成本的一种方式。
作者：Alexander G. Fletcher, Philip J. Murray, Philip K. Maini
论文ID：1506.05019
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2015-06-17