具有造血调控机制的双室细胞增殖模型的随机动力学
种群与进化
2025-06-30 v6
摘要
我们对一个受Getto等人(2013)启发的、具有调控机制的随机双室细胞分裂系统进行了渐近分析。造血系统被建模为一个双室系统，其中第一个室由骨髓中的分裂细胞组成，称为型细胞；第二个室由血液中的有丝分裂后细胞组成，称为型细胞。型细胞的分裂和自我更新受到型细胞种群密度的调控。通过放大初始种群规模，我们证明了放大的动力学在分布上收敛于一个常微分方程组(ODEs)的解。该常微分方程组具有一个全局稳定的唯一非平凡平衡点。此外，我们证明了密度动力学的缩放波动在分布上收敛于一个具有时变系数的线性扩散过程。当初始数据为高斯分布时，极限过程是一个高斯-马尔可夫过程。我们分析了其渐近性质，以阐明两个室在大时间尺度上的联合结构。这是通过证明在希尔伯特空间上，相关高斯测度在2-瓦瑟斯坦度量下的指数收敛性来实现的。最后，我们将我们的结果应用于比较调控型细胞分裂和自我更新的效果，为它们在维持造血系统稳定性中的各自作用提供了见解。
引用
@article{arxiv.2404.19041,
title = {Stochastic dynamics of two-compartment cell proliferation models with regulatory mechanisms for hematopoiesis},
author = {Ren-Yi Wang and Marek Kimmel and Guodong Pang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.19041},
year = {2025}
}