恶性疟原虫的重复感染与休眠子储库：一个通用框架
种群与进化
2023-06-27 v1
摘要
疟疾是一种由蚊媒传播的寄生虫病。鉴于宿主肝脏内存在不可检测的潜伏寄生虫（休眠子）储库，间日疟原虫（Plasmodium vivax）对疾病控制提出了特殊挑战。由时间上相近的蚊虫接种和/或休眠子激活事件驱动的重复感染，是 P. vivax 的一个重要特征。本文提出一个针对 P. vivax 的休眠子累积与重复感染模型。为耦合宿主与媒介动态，我们构建了一个具有可数多种类型的密度依赖型马尔可夫种群过程，并证明疾病灭绝几乎必然发生。我们还建立了一个泛函大数定律，其形式为无限维常微分方程组，该方程组也可在混合近似或标准仓室建模方法下得到。认识到这些方程中刻画人类宿主感染状态的部分与具有非齐次批量到达过程的无限服务器排队马尔可夫网络的前向 Kolmogorov 方程形式完全一致，我们利用后者演化的物理直觉写出了解的时间依赖多元生成函数。借助该表征，我们将无限仓室模型压缩为一个控制蚊到人传播强度的单一积分微分方程（IDE）。通过稳态分析，我们针对该 IDE 以分岔参数 恢复了阈值现象：若 ，无病平衡一致渐近稳定；若 ，出现地方病平衡解。我们的工作为探索 P. vivax 的流行病学提供了理论基础，并引入了一种构建疟疾重复感染种群层面可处理模型的通用策略。
引用
@article{arxiv.2306.14329,
title = {Superinfection and the hypnozoite reservoir for Plasmodium vivax: a general framework},
author = {Somya Mehra and James M. McCaw and Peter G. Taylor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14329},
year = {2023}
}