苏，珊;约翰·鲁吉斯;阿曼达·沃尔;山姆·多克;李亚廷;维诺德·苏雷什;大卫·尤尔;詹姆斯·斯奈德 唾液腺导管细胞的数学模型。 （英语） 兹比尔1497.92083 牛市。数学。生物。 84，第8期，第84号论文，40页（2022年）. 摘要：唾液在唾液腺中的产生分为两个阶段：腺泡分泌初级唾液和插入导管和横纹导管将唾液成分改变为最终唾液。为了了解唾液调节过程，我们建立了唾液腺导管的数学模型。该模型利用从腺体组织的图像堆栈重建的管道的真实三维结构。免疫染色结果显示，TMEM16A和水通道蛋白在夹层导管细胞中表达，而ENaC则不表达。基于此，该模型预测，插层导管不像横纹导管那样吸收（Na^+）和（Cl^-），而是分泌少量水。导管模型的输入是由腺泡细胞模型生成的依赖于时间的初级唾液。我们的导管模型产生的最终唾液输出与不同刺激水平下的实验测量值一致。它还显示了导管细胞体积、细胞浓度和膜电位等现实的生物学特征。通过省略导管的所有详细三维结构简化模型，对最终唾液输出的影响可以忽略不计。这表明唾液分泌对导管的结构变化不敏感。 理学硕士： 92立方37 细胞生物学 92-10 生物相关问题的数学建模或模拟 关键词：唾液腺;离子转运体;三维重建;免疫染色;数学建模 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.Su}等人，公牛。数学。生物学84，第8期，论文84，40页（2022；Zbl 1497.92083） 全文： 内政部 OA许可证 参考文献： [1] O.天野之弥。；Mizobe，K。；Bando，Y.，《啮齿动物和人类主要唾液腺的解剖和组织学》，《细胞化学学报》，45，5，241-250（2012）·doi:10.1267/ahc.12013 [2] 马萨诸塞州加泰隆；Nakamoto，T。；Gonzalez-Begne，M.，Cftr和ENaC离子通道介导小鼠颌下腺对NaCl的吸收，《生理学杂志》，588，4，713-724（2010）·doi:10.1113/jphysiol.2009.183541 [3] 马萨诸塞州加泰隆；Peña-Munzenmayer，G。；Melvin，JE，外分泌唾液腺中的（Ca^{rm 2+\rm-依赖性K^{rm+}}通道，细胞钙，55，6，362-368（2014）·doi:10.1016/j.ceca.2014.01.005 [4] 夹钳，EJ；Smith，NP，心室肌细胞酸中毒期间兴奋-收缩耦合的动力学模型，生物物理学J，90，9，3074-3090（2006）·doi:10.1529/biophysj.105.070557 [5] 丹尼尔斯，TE；Wu，AJ，口腔干燥症临床评估和全科治疗，加州牙科协会杂志，28，12，933-941（2000） [6] 德尔波特，C。；布莱拉，A。；Perret，J.，《唾液腺中的水通道蛋白：从基础研究到临床应用》，《国际分子科学杂志》，17，2，166（2016）·doi:10.3390/ijms17020166 [7] 方，S。；JA Chiorini；Sneyd，J.，转染人水通道蛋白-1后腮腺导管上皮液和离子转运的计算模型，美国生理学杂志胃肠道肝病，312，2，G153-G163（2017）·doi:10.1152/ajpgi.00374.2016 [8] 高，R。；严，X。；Zheng，C.，AAV2介导的人类水通道蛋白-1 cDNA转移可恢复受照射小型猪腮腺的分泌物，Gene Ther，18，1，38-42（2011）·doi:10.1038/gt.2010.128 [9] 何，X。；谢，CM；Donowitz，M.，大鼠颌下腺关键膜转运蛋白的极化分布，《普吕格尔斯档案》，433，3，260-268（1996）·doi:10.1007/s004240050276 [10] Jung，J。；Nam，JH；Park，HW，Ca2+/钙调蛋白对ANO1/TMEM16A HCO3（-）渗透率的动态调节，美国国家科学院院刊，110，1，360-365（2013）·doi:10.1073/pnas.1211594110 [11] Kivelä，J。；帕基拉，S。；Parkkila，AK，唾液碳酸酐酶同工酶VI，《生理学杂志》，520，Pt 2，315-320（1999）·doi:10.1111/j.1469-7793.1999.t01-1-00315.x [12] Ko、SBH；Shcheynikov，N。；Choi，JY，囊性纤维化中异常CFTR依赖HCO（3）（-）转运的分子机制，EMBO J，21，21，5662-5672（2002）·doi:10.1093/emboj/cdf580 [13] 李，MG；Choi，JY；Luo，X.，囊性纤维化跨膜电导调节因子调节小鼠下颌下和胰腺管中的管腔（Cl^-/HCO_｛\rm3｝^-\）交换，生物化学杂志，274，2114670-14677（1999）·doi:10.1074/jbc.274.21.14670 [14] 李，MG；Ohana，E。；Park，HW，胰腺和唾液腺液及HCO3分泌的分子机制，《生理评论》，92，1，39-74（2012）·doi:10.1152/physrev.00011.2011 [15] 李，J。；纽约州古市；Cho，IH，豚鼠唾液腺中（Na^{rm+}-HCO_{rm3}^-\）共转运体的表达及其在（pH_{rmi}）调节中的作用，美国生理胃肠炎肝病杂志，291，6，G1031-G1040（2006）·doi:10.1152/ajpgi.00483.2005 [16] 刘，X。；辛格，BB；Ambudkar，IS，人类颌下腺导管细胞中KCa和ROMK型KATP通道的ATP依赖性激活，生物化学杂志，274，35，25121-25129（1999）·doi:10.1074/jbc.274.35.25121 [17] Lodish，HF，分子细胞生物学（2016），纽约：麦克米伦学习，纽约 [18] 罗，X。；崔，JY；Ko，SBH，颌下腺腺泡和导管细胞中的（HCO_2{\rm 3}^-\）补救机制，生物化学杂志，276139808-9816（2001）·doi:10.1074/jbc。M008548200号 [19] 曼，YG；球，WD；Marchetti，L.，夹层导管细胞对成年大鼠颌下腺正常软组织的贡献，Anat Rec，263，2，202-214（2001）·doi:10.1002/ar.1098 [20] Mangos，J。；北卡罗来纳州麦克谢里。；Arvanitakis，S.，大鼠腮腺分泌和离子跨导管流量的自主调节，美国生理学杂志，225，3，683-688（1973）·doi:10.1152/ajplegacy.1973.225.3.683 [21] Mangos，J。；北卡罗来纳州麦克谢里。；Irwin，K.，兔腮腺和颌下腺对水和电解质的处理，《美国生理学腿部内容杂志》，225，2，450-455（1973）·doi:10.1152/ajplegacy.1973.225.2.450 [22] Mangos，J。；北卡罗来纳州麦克谢里。；Nousia-Arvanitakis，S.，小鼠外分泌腺中离子的分泌和经导管流量，美国生理学杂志腿内容，225，1，18-24（1973）·doi:10.1152/ajplegacy.1973.225.1.18 [23] 日本芒果；布劳恩，G。；Hamann，KF，大鼠腮腺唾液中钠和钾排泄物的显微穿刺研究，普吕格的Gesamte Physiol Menschen Tiere，291,199-106（1966）·doi:10.1007/BF00362655 [24] CJ马丁；弗罗姆特，E。；Gebler，B.，《卡巴胆碱对体外灌注兔颌下腺主导管的水和电解质通量及跨上皮电位差的影响》，普吕格尔斯Arch，341，2，131-142（1973）·doi:10.1007/BF00587320 [25] 松崎，T。；Susa，T。；Shimizu，K.，膜水通道水通道蛋白-5在唾液腺中的功能，《组织化学与细胞化学学报》，45，5，251-259（2012）·doi:10.1267/ahc.12018 [26] JE梅尔文；尤尔，D。；Shuttleworth，T.，《唾液腺腺泡细胞分泌液体和电解质的调节》，《生理学年鉴》，67，1，445-469（2005）·doi:10.1146/annurev.physiol.67.041703.084745 [27] Nakamoto，T。；罗曼年科，VG；Takahashi，A.，顶maxi-K（KCa1.1）通道介导小鼠颌下腺分泌K+，《美国生理细胞生理杂志》，294，3，C810-C819（2008）·doi:10.1152/ajpcell.00511.2007年 [28] Nauntofte，B.，《唾液腺泡细胞中电解质和液体分泌的调节》，美国生理学杂志，第263、6、G823-G837页（1992年）·doi:10.1152/ajpgi.1992.263.6.G823 [29] Ohana，E.，《唾液腺导管细胞的跨上皮离子转运》，《口腔疾病》，21，7，826-835（2015）·doi:10.1111/odi.12201 [30] Palk，L。；斯奈德，J。；Shuttleworth，TJ，唾液分泌的动态模型，Theor Biol杂志，266，4625-640（2010）·Zbl 1407.92041号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2010.06.027 [31] 帕克，K。；日本奥尔肖夫卡；Richardson，LA，大鼠腮腺腺泡和导管细胞中多种（Na^{rm+}/H^{rm+/}）交换亚型的表达，美国生理胃肠病学杂志，276，2，G470-G478（1999）·doi:10.1152/ajpgi.1999.276.2.G470 [32] Patterson，K。；马萨诸塞州加泰隆；Melvin，JE，《唾液管内电解质交换的定量分析》，《美国生理学胃肠病学肝病生理学杂志》，303，10，G1153-G1163（2012）·doi:10.1152/ajpgi.00364.2011 [33] 鲍尔森，JH；菲舍尔，H。；Illek，B.，囊性纤维化跨膜电导调节剂的碳酸氢盐电导和pH调节能力，国家科学院学报，91，12，5340-5344（1994）·doi:10.1073/pnas.91.12.5340 [34] 罗梅罗，MF；Boron，WF，《电致Na+/HCO-3共转运体：克隆和生理学》，《生理学年鉴》，61，1，699-723（1999）·doi:10.1146/annurev.physiol.61.1.699 [35] Schneyer，L.，阿米洛利抑制大鼠颌下腺灌注排泄管中的离子转运，美国生理学杂志，219，4，1050-1055（1970）·doi:10.1152/ajplegacy.1970.219.4.1050 [36] Shcheynikov，N。；Yang，D。；Wang，Y.，Slc26a4转运体作为电中性（Cl^-/I^-/HCO_3^-）交换器的功能：Slc26a和Slc26a-6在腮腺导管分泌和CFTR调节中的作用，《生理杂志》，586，16，3813-824（2008）·doi:10.1113/jphysiol.2008.154468 [37] NP史密斯；Crampin，EJ，用于全细胞建模的主动离子运输模型的开发：心脏钠钾泵作为案例研究，Prog Biophys Mol Biol，85，2，387-405（2004）·doi:10.1016/j.pbiomolbio.2004.01.010 [38] 史密斯，ZD；卡普兰，MJ；Forbush，B.，狗外分泌胰腺和腮腺中\（Na^｛\rm+｝-K^｛\rm+｝）-ATP酶的单克隆抗体定位，美国生理学杂志《胃肠道肝脏生理学》，253，2，G99-G109（1987）·doi:10.1152/ajpgi.1987.253.2.G99 [39] Takano，T。；沃尔，上午；Huang，KT，高度定位的细胞内Ca2+信号促进最佳唾液腺分泌，eLife，10，e66170（2021）·doi:10.7554/eLife.66170 [40] 罗马林，A。；Sreebny，LM，大鼠颌下腺。《光学和电子显微镜的相关研究》，J Morphol，117，3，295-352（1965）·doi:10.1002/jmor.1051170303 [41] Varga，G.，《唾液腺生理学》，《外科学》（牛津），第30、11、578-583页（2012年）·doi:10.1016/j.mpsur.2012.09.010 [42] Vera-Sigüenza，E。；加泰罗尼亚，马萨诸塞州；Peña-Münzenmayer，G.，一个数学模型支持Ae4（Slc4a9）在唾液腺分泌中的关键作用，Bull Math Biol，80，255-282（2018）·Zbl 1384.92022号 ·doi:10.1007/s11538-017-0370-6 [43] Vera-Sigüenza，E。；页码，N。；Rugis，J.，准确重建腮腺腺泡细胞中流体运输的数学模型，《公牛数学生物学》，81，3，699-721（2019）·Zbl 1415.92070号 ·doi:10.1007/s11538-018-0534-z [44] Vera-Sigüenza，E。；页码，N。；Rugis，J.，腮腺初级唾液分泌的多细胞模型，《公牛数学生物学》，82，3，38（2020）·Zbl 1433.92010年 ·doi:10.1007/s11538-020-00712-3 [45] 维维诺，FB；布尼亚，VY；Massaro-Gordano，G.，《干燥综合征：疾病发病机制、临床表现和治疗的最新进展》，《临床免疫学》，203，81-121（2019）·doi:10.1016/j.clim.2019.04.009 [46] 哥伦比亚特区温斯顿；亨尼加，RA；Spicer，SS，Na+，K+-ATPase在啮齿动物和人类唾液和泪腺中的免疫组织化学定位，组织化学与细胞化学杂志，36，9，1139-1145（1988）·数字对象标识代码：10.1177/36.9.2841372 [47] 杨，JA；CJ马丁；Weber，FD，交感神经和副交感神经药物对大鼠颌下腺初级和最终唾液电解质浓度的影响，普吕格尔斯Arch，327，4，285-302（1971）·doi:10.1007/BF00588449 [48] 赵，H。；Xu，X。；Diaz，J.，《颌下腺导管中的（Na^{rm+}，K^{rm++）和（H^{rm+/HCO_{rm3}-\）转运：转运蛋白的膜定位》，生物化学杂志，270，33，19599-19605（1995）·文件编号：10.1074/jbc.270.33.19599 [49] 周，M。；何，HJ；Hirano，M.，大鼠颌下腺ATP敏感性K+通道亚单位的定位，《组织化学与细胞化学杂志》，58，6，499-507（2010）·doi:10.1369/jhc.2009.955047 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。