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.2008年9月；18(3):037127.
doi:10.1063/1.2983753。

基于经历代谢振荡的细胞的全局耦合的模型中同相或异相同步的选择

迪迪尔·冈泽 1, 尼古拉斯·马尔卡迪厄, 阿尔伯特·戈德贝特
附属公司

基于代谢振荡细胞全局耦合的模型中同相或异相同步的选择

迪迪尔·冈泽等。 混乱. 2008年9月.

摘要

根据实验观察，有人认为，胰岛β细胞脉动分泌胰岛素的基础是糖酵解振荡，其周期约为13分钟。如果胰岛内的β细胞通过缝隙连接同步，问题是位于不同胰岛的β细胞如何同步产生血浆胰岛素水平的振荡。我们通过一个包含糖酵解振荡细胞分泌胰岛素的最小模型来解决这个问题。全局耦合和同步是胰岛素抑制葡萄糖生成的结果，葡萄糖是代谢振荡的底物。糖酵解振荡通过一个简单的双变量模型来描述，该模型以变构酶磷酸果糖激酶催化的产物活化反应为中心。我们获得了胰岛素分泌完全由代谢振荡器的产物或底物控制的情况下的分岔图。值得注意的是，我们发现在这些条件下振荡细胞分别同步同相或异相。数值模拟表明，当胰岛素释放同时受底物和代谢振荡器产物控制时，同相和异相同步有时可以共存。结果提供了一个系统示例，其中同相或异相同步的选择取决于细胞内振荡和生化信号分泌之间耦合的性质，振荡细胞通过生化信号全局耦合。

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