55、淋巴细胞 - 内皮细胞相互作用的建模研究

淋巴细胞 - 内皮细胞相互作用的建模研究

1. 基因调控网络与生物通路自动生成

在基因调控研究中，有研究发现引入 Otx 靶基因的专性阻遏物会使 wnt8 的转录本大幅增加，这表明 otx 对 wnt8 的作用是一个两步或更多步的过程。这一知识若能融入算法，可提高输出结果的准确性。

生物通路的自动生成有助于构建大型复杂的基因调控网络，并对其进行优化以更好地解释原始数据。这种方法可以整合从文献、脚注和其他来源获取的知识，更接近人类在解释实验结果时运用知识和过往经验的工作方式。

2. 淋巴细胞 - 内皮细胞相互作用的研究背景

2.1 淋巴细胞的行为与传统模拟方法

淋巴细胞会沿着血管壁滚动，以寻找趋化信号。当接收到信号后，淋巴细胞会停止滚动并穿过内皮及其基底膜。淋巴细胞与内皮壁的黏附由细胞表面受体与内皮表达的互补配体结合介导，黏附的动态过程由键的缔合和解离速率调节，不同的速率会导致细胞黏附呈现不同的动态行为。

传统上，淋巴细胞滚动过程的模拟主要基于流体动力学模型。在宏观尺度上，该过程通常用质量连续性、动量传输和界面动力学的典型方程来建模；在微观尺度上，细胞滚动被模拟为内皮表面的一系列弹性跳跃，这是由配体和受体之间分子键的顺序断裂和形成导致的。这种模型能够模拟键密度的时间演变。

然而，机械方法面临一个重大挑战，即如何处理细胞（通常为微米级）和键（纳米级）之间的不同尺度。而且，淋巴细胞外渗过程是一系列动态状态（与内皮接触、滚动和牢固黏附），由不同黏附分子和激活因子的部分重叠相互作用介导。经典的机械模型在描述分子相互作用的并发性方面效率低下，也无法再现微观随机系统对试剂浓度或反应速率小扰动的敏感性。 </