胰岛素信号传导动力学实现的比较分析
分子网络
2023-10-25 v2
摘要
若干研究已建立动力学模型以理解胰岛素信号传导（一条导致葡萄糖转位的信号级联，葡萄糖是人体主要能量来源）的潜在机制。幸运的是，反应网络分析使我们能够提取动力系统的性质而不依赖于其模型参数值。本研究聚焦于使用反应网络分析比较健康状态（INSMS 或 INSulin Metabolic Signaling）和 2 型糖尿病（INRES 或 INsulin RESistance）下的胰岛素信号传导。分析使用网络分解来识别胰岛素信号传导中涉及的不同子系统（例如胰岛素受体结合与循环、GLUT4 转位和 ERK 信号通路等）。此外，结果表明 INSMS 和 INRES 在一些网络、结构动力学和动力学性质方面相似。然而，它们的差异提供了胰岛素抵抗发生时的见解。首先，INSMS 和 INRES 中涉及物种数量的差异表明，当胰岛素信号通路中出现异常时，其他复合体（以及其他过程）会参与其中，从而表征胰岛素抵抗。其次，INRES 表现出的协调一致性丧失表明胰岛素信号传导涉及物种间的相互作用限制更少，导致信号级联中的异常活动。最后，GLUT4 在 INRES 中失去其绝对浓度鲁棒性可能意味着该转运蛋白在将葡萄糖转运至细胞时失去了可靠性，抑制了高效的细胞能量产生。本研究还建议将分析所得的平衡参数化和网络分解可能应用于潜在地建立物种的绝对浓度鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2307.03498,
title = {Comparative Analysis of Kinetic Realizations of Insulin Signaling},
author = {Patrick Vincent N. Lubenia and Eduardo R. Mendoza and Angelyn R. Lao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03498},
year = {2023}
}
备注
32 pages, 1 figure