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人类结肠隐窝APC和β-连环蛋白调节的多尺度建模。 (英语) Zbl 1390.92051号

摘要:人类结肠隐窝中的干细胞更新和分化与\(\mathrm{Wnt}/\β\)-catenin通路有关。隐窝内增殖细胞中Wnt因子的空间平衡维持正常隐窝稳态所需的适当水平的细胞繁殖。基因水平上的突变事件导致Wnt因子沿隐窝的平衡失调,导致增殖细胞过多,隐窝结构域结构丧失,并引发结直肠癌。我们建立了一个描述静态隐窝域中细胞运动和繁殖的PDE模型。我们考虑单个细胞群体,其增殖能力由干细胞决定,干细胞数量由腺瘤性息肉病大肠杆菌(APC)支架蛋白和β-连环蛋白的细胞内水平定义。我们将APC调节参数与描述地穴中正常蛋白质梯度的生物数据相匹配。我们还将细胞运动和蛋白质流量参数与正常的隐窝特征相匹配,如更新时间、细胞总数和增殖细胞比例。该模型用于研究当APC梯度降低时的异常隐窝动力学,这种情况与APC基因突变同义。我们发现APC合成减少25%导致0.88的增殖分数,这反映了正常的FAP隐窝。APC活性下降50%会产生一个完全增殖的隐窝,表明干细胞水平加倍,这是结直肠癌发展初期的特征。APC调节参数的敏感性分析表明,在APC突变的情况下,将隐窝动力学恢复正常所需的因素受到干扰。

MSC公司:

92C40型 生物化学、分子生物学
92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
92立方厘米 细胞运动(趋化性等)

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全文: 内政部

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