模拟分子“决策过程”对脑肿瘤中细胞表型与多细胞模式的影响
细胞行为
2007-05-23 v1
摘要
实验证据表明,人类脑癌细胞会增殖或迁移,但不会同时呈现这两种表型。在此,我们提出一种新的计算模型,基于基因与蛋白质的分子相互作用网络模拟导致任一表型的细胞决策过程。该模型的调控网络由表皮生长因子受体(EGFR)、其配体转化生长因子-α(TGFα)、下游酶磷脂酶C-γ(PLCγ)以及有丝分裂相关响应通路组成。该网络由自分泌TGFα分泌及其触发的EGFR依赖的下游信号所激活,并受外在营养性葡萄糖梯度调节。我们在多尺度基于智能体的环境中采用质量作用动力学框架,分析了肿瘤生长的涌现多细胞行为以及随时间和空间变化的单细胞分子图谱。我们的结果表明,仅基于EGFR决策网络确实可以模拟细胞迁移与增殖之间的二分性。事实证明,单细胞层面的这些行为决策影响了整个癌变系统的空间动态。此外,模拟结果产生了在亚细胞层面令人关注且可实验检验的假说,例如PLCγ朝向外界趋化梯度的空间胞质极化。我们讨论了这些结果对今后建模与实验工作的意义。
引用
@article{arxiv.q-bio/0408001,
title = {Simulating the Impact of a Molecular 'Decision-Process' on Cellular Phenotype and Multicellular Patterns in Brain Tumors},
author = {Chaitanya Athale and Yuri Mansury and Thomas S. Deisboeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:q-bio/0408001},
year = {2007}
}