T细胞迁移模式通过二元相互作用描述的动力学模型的宏观极限
摘要：癌症免疫反应的实验结果表明，通过与树突状细胞（DCs）的相互作用，细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）的激活可以触发CTL迁移模式的改变。特别是，处于预激活状态的CTL以非局部搜索模式移动，而激活的CTL的搜索模式更为局部化。在本文中，我们开发了一个动力学模型来描述CTL迁移模式的这种切换。该模型是以CTLs在预激活状态、激活的CTLs和DCs的单粒子分布函数的平衡方程为基础。CTL的激活通过预激活状态的CTLs与DCs之间的二进制相互作用进行建模。此外，细胞运动被表示为速度跳跃过程，其中预激活状态的CTLs的运行时间遵循长尾分布，这与Lévy随机行走一致，而激活的CTLs的运行时间遵循泊松分布，这与布朗运动相对应。我们形式上证明了模型的宏观极限包括一个耦合的细胞密度的平衡方程系统，其中激活的CTL的运动通过经典扩散项来描述，而预激活状态的CTL的移动则通过分数扩散项来描述。本文提出的建模方法及其可能的推广预计将在癌症免疫反应研究以及其他在非局部迁移模式转变为局部化迁移模式的生物学背景中应用。
作者：Gissell Estrada-Rodriguez and Tommaso Lorenzi
论文ID：2008.12105
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2021-09-16