过敏与特异性免疫治疗的数学建模：Th1-Th2-Treg 相互作用
细胞行为
2010-03-05 v1 种群与进化
摘要
调节性 T 细胞（Treg）最近被发现在过敏及过敏原特异性免疫治疗过程中发挥着核心作用。我们通过引入 Treg 细胞及其主要细胞因子，扩展了先前描述 Th1-Th2 调节非线性动力学的数学模型。我们假设免疫治疗主要作用于 T 细胞水平，且其决定性过程可视为一种动力学现象。该模型由描述不同 T 细胞亚群增殖与相互抑制的非线性微分方程构成。旧版模型基于 Th1-Th2 范式，成功描述了曾被认为是特异性免疫治疗中决定性事件的“Th1-Th2 转换”。然而，近年来 Th1-Th2 范式受到质疑，因此我们研究了一个修正模型以解释调节性 T 细胞类型的影响。我们通过数值模拟和解析方法检验了该扩展模型。由于修正模型更为复杂，我们必须开发新方法来刻画其特征。频闪映射不动点的稳定流形概念被证明尤为重要。我们发现，当包含调节性 T 细胞时，我们的模型能更准确地描述过敏原特异性免疫治疗中的事件。结果表明，免疫治疗的决定性效应——即 Treg 增殖增加与 Th2 细胞受抑制——关键取决于在维持阶段开始前即刻给予的高剂量注射。因此，可以通过优化这一治疗步骤来改进经验性方案。
引用
@article{arxiv.1003.1053,
title = {Mathematical Modelling of Allergy and Specific Immunotherapy: Th1-Th2-Treg Interactions},
author = {Fridolin Gross and Gerhard Metzner and Ulrich Behn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.1053},
year = {2010}
}