肌动脉粥样硬化斑块中平滑肌细胞表型转化的数学模型
细胞行为
2025-12-09 v2
摘要
平滑肌细胞（SMCs）在动脉粥样硬化斑块发育中发挥着根本性作用。它们以类似单核来源巨噬细胞（MDMs）的方式摄取脂质。这种现象可刺激SMCs发生表型转化，转变为巨噬细胞样表型。我们构建了一个常微分方程（ODE）模型，用于描述SMCs、MDMs和平滑肌细胞来源的巨噬细胞（SDMs）的群体，以及每个群体内摄入的脂质负荷。我们利用该模型探讨了SMCs表型转化对斑块命运的影响。我们发现，当SMCs转化为巨噬细胞样表型时，模型斑块中被细胞内摄取的总脂质量会增加。此外，通过表型转化从斑块中移除SMCs会减少斑块纤维帽中的SMCs数量，增加坏死核心中的脂质，并增加斑块的炎症反应。这会使斑块更易rupture，从而导致心肌梗死和脑卒中。当SDMs高度增殖或抗凋亡时，斑块会快速增长并发展为高度病理性斑块。该模型表明，由SMCs转化为巨噬细胞样表型所驱动的斑块动力学，可能推动不稳定、脆弱和病理性斑块的发生。
引用
@article{arxiv.2412.06170,
title = {A mathematical model for smooth muscle cell phenotype switching in atherosclerotic plaque},
author = {Joseph P. Ndenda and Michael G. Watson and Ashish Misra and Mary R. Myerscough},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06170},
year = {2025}
}