人源多能干细胞内OCT4调控的数学建模框架
亚细胞过程
2021-02-26 v1 生物物理
细胞行为
摘要
人源多能干细胞（hPSCs）因其分化为所有细胞类型的潜力（即所谓多能性）而在再生医学、药物发现和个性化医疗中具有广阔的临床应用前景。为了从实验上辅助控制多能性与分化轨迹，需要更深入地理解多能性是如何被调控的。数学建模提供了一种非侵入性工具，可借此探索、刻画并复现多能性的调控及其对细胞命运的影响。在此，我们利用生长中hPSC集落内多能性转录因子OCT4的表达实验数据，建立并评估用于时间维度多能性调控的数学模型。我们考虑了分数布朗运动与随机逻辑方程，并探究了加性噪声与乘性噪声的影响。我们展示了使用含时承载容量以及向随机逻辑方程引入Allee效应以描述细胞分化的方法。这一描述细胞内OCT4调控的数学框架可扩展至其他转录因子，并发展为复杂的预测模型。
引用
@article{arxiv.2102.12860,
title = {A mathematical modelling framework for the regulation of intra-cellular OCT4 in human pluripotent stem cells},
author = {L E Wadkin and S Orozco-Fuentes and I Neganova and M Lako and N G Parker and A Shukurov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.12860},
year = {2021}
}