病毒反应后的异质免疫恢复：基于反馈驱动的持久化与清除动力学模型
定量方法
2025-10-08 v1
摘要
病毒感染触发复杂的免疫反应，呈现出受非线性反馈影响的异质结果。发展了一个常微分方程模型，以探讨病毒感染期间的免疫反应动力学，包含六个模块：病毒负荷、先天免疫、细胞免疫、体液免疫、免疫抑制以及 IL-6 水平。分岔分析揭示，在持续病毒暴露下，当病毒清除率和内在病毒死亡率满足特定条件时，系统可呈现最多五个稳定平衡点。这表明不同健康和疾病状态可根据初始条件共存，而严重炎症主要源于细胞免疫的强激活，凸显了免疫反应的复杂性。有限时间病毒暴露的仿真显示多时间尺度的恢复特征：病毒负荷和 IL-6 水平迅速下降，而体液免疫激活和免疫抑制呈现延迟和持续模式。进一步分析表明，在从早期急性反应向慢性疾病过渡期间，病毒复制速率发挥关键作用，而免疫反应强度则对病毒清除率和免疫自激活都敏感。子系统分析识别出病毒负荷、先天免疫和细胞免疫三组件子系统是双稳定性和振荡的核心驱动因素，而体液免疫、免疫抑制和 IL-6 则主要调节反应的幅度和时机。该工作通过反馈动力学建模建立了分析免疫反应和慢性风险的理论框架，为干预策略提供了洞见。
引用
@article{arxiv.2510.05161,
title = {Heterogeneous immune recovery after viral response through a dynamical model of feedback-driven persistence and clearance},
author = {Xiaoxin Wang and Kai Kang and Leyi Zhang and Changjing Zhuge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.05161},
year = {2025}
}