动脉粥样硬化早期纤维帽形成的两相模型
细胞行为
2018-05-21 v1 组织与器官
摘要
动脉粥样硬化斑块生长的特征是慢性炎症，促进细胞碎片和细胞外脂肪在动脉内壁积聚。该物质具有高度致血栓性，斑块破裂可导致血块形成并阻塞主要动脉，引起心肌梗死或中风。在晚期斑块中，血管平滑肌细胞(SMCs)从动脉壁更深层迁移以合成纤维组织帽，从而稳定斑块并将致血栓性斑块内容物与血流隔离。纤维帽针对动脉粥样硬化的临床后果提供关键保护，但帽形成的机制尚不清楚。特别地，为何某些斑块变得稳定且坚固而另一些变得脆弱且易破裂仍不清楚。我们建立了一个具有非标准边界条件的多相模型，以研究动脉粥样硬化斑块中早期的纤维帽形成。该模型使用一系列体外和体内数据进行参数化，并包含 SMC 响应内皮来源化学信号的增殖与迁移的高度非线性机制。我们证明模型 SMC 群体自然地演化至稳态，并预测了与小鼠实验观察一致的帽形成速率及最终斑块 SMC 含量。参数敏感性模拟显示 SMC 增殖对帽形成的贡献有限，并强调稳定帽形成依赖于 SMC 向斑块募集、斑块内 SMC 迁移以及 SMC 凋亡损失之间的临界平衡。该模型是首个针对动脉粥样硬化纤维帽形成的详细计算机研究，并建立了可容易扩展以研究斑块发育许多其他方面的多相建模框架。
引用
@article{arxiv.1805.07058,
title = {A Two-Phase Model of Early Fibrous Cap Formation in Atherosclerosis},
author = {Michael G. Watson and Helen M. Byrne and Charlie Macaskill and Mary R. Myerscough},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.07058},
year = {2018}
}