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通过敏感性和分叉分析揭示巨噬细胞凋亡作用的结核病进展调查。 (英语) Zbl 1479.34087号

摘要:结核分枝杆菌感染具有多种疾病结果:清除、潜伏、活动性疾病和潜伏性结核感染(LTBI)再激活。确定疾病结局和进展的决定性因素对于阐明巨噬细胞与结核病的相互作用以及提供治疗策略的见解至关重要。为了实现这一目标,我们首先将疾病进展建模为不同疾病结果之间的动态变化,其特征是细菌浓度的各种稳定状态。稳态转变的因果机制可能是由缓慢变化的参数引起的跨临界分岔和鞍节点分岔。当基本生殖数等于1时发生的跨临界分岔决定了感染是清除还是传播。鞍节点分岔是产生和破坏稳态的关键机制。基于这两种稳态过渡机制,我们对跨临界分岔条件和鞍节点分岔条件进行了两种基于样本的灵敏度分析。敏感性分析结果表明,巨噬细胞凋亡率是影响疾病转归的最重要因素。这一结果与程序性细胞死亡(凋亡)在复杂的微生物-宿主相互作用中发挥独特作用的发现相一致。敏感性分析缩小了感兴趣的参数范围,但无法回答这些参数如何影响模型结果。为此,我们采用分叉分析和数值模拟来揭示巨噬细胞凋亡率变化引起的各种疾病结果。我们的研究结果支持巨噬细胞凋亡调控机制影响宿主抗结核感染免疫和结核毒力的假说。此外,我们的数学结果表明,调节巨噬细胞凋亡、削弱细菌活性和/或促进适应性免疫的新疗法和/或疫苗可能具有治疗价值。

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