自适应耦合相振荡器网络模拟肿瘤疾病和脓毒症
摘要：肿瘤或感染引起的病理状态建模中，我们提供了一种动力系统的视角。我们使用先天免疫系统作为参考点建立了一个统一的疾病模型。我们提出了一个基于细胞因子通过实质细胞和免疫细胞的相互作用以及实质细胞、免疫细胞和细胞因子的共同演化动力学的癌症发生和败血病的两层网络模型。我们的目标是通过一个简单的准典模型来描述生理和病理情况下实质层和基质（免疫层）之间的复杂细胞合作。通过这个模型，我们解释了癌症发生、肿瘤进展和败血症是通过破坏健康稳态状态（频率同步）和出现病理状态（非同步或多频率集群）来实现的。代谢细胞和非特异性免疫细胞的耦合动力学（先天免疫系统反应）由双层网络中的节点来表示。细胞因子的相互作用由表示免疫细胞的节点（具有快速适应时间尺度）与表示实质细胞的节点（具有慢速适应时间尺度）之间的自适应耦合权重以及双层网络中的一对实质细胞和免疫细胞之间的固定双向耦合表示。因此，我们可以在正确的功能背景下描述癌症发生、败血症中的器官功能障碍和复发风险。
作者：Jakub Sawicki, Rico Berner, Thomas L"oser and Eckehard Sch"oll
论文ID：2106.13325
分类：Adaptation and Self-Organizing Systems
分类简称：nlin.AO
提交时间：2021-11-18