维生素D对免疫反应和自身免疫的敏感性：一个化学网络模型研究

尽管维生素D被认为参与大量免疫反应，但我们对这些过程在细胞水平的理解仍处于初级阶段。我们开发并求解了一个粗粒化动力学网络模型，以量化维生素D变化对人类免疫力的影响。方程组考虑了活性与非活性维生素D、抗原呈递细胞、效应T细胞、调节性T细胞和病原体之间已知的相互关系。获得了时间依赖解和稳态解。方程组的时间依赖解表明，在维生素D存在下，免疫反应受到相当强的调节。我们定量发现，低于最佳水平的活性维生素D浓度对应于弱调节，一旦病原体/抗原进入体内，免疫反应的性质将更少调节，因此更具攻击性或炎症性。我们模型的稳态解表明，维生素D增强了免疫系统的耐受水平，从而增加了对自身免疫疾病的抵抗力。我们的模型及伴随的数值分析揭示了免疫的另一个重要方面：虽然极低水平的维生素D可能导致自身免疫反应风险增加，但过量（毒性）水平会导致过大的耐受反应，从而增加肿瘤和癌细胞生长的风险。