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SIS社区病毒毒力的耦合进化模型。 (英语) Zbl 1519.37108号

摘要:病毒进化诱导的病毒毒力异质性在形成疾病传播动力学中起着重要作用。在本研究中,我们提出了一个耦合模型,将病毒毒力的进化动力学与传播动力学联系起来,以研究进化动力学对传播动力学的影响。这种建模方法确实实现了双向耦合,即通过毒力依赖性传播和疾病相关死亡率从进化动力学到传播动力学的嵌套耦合,反之亦然。我们通过建立适当的Lyapunov函数并采用几何方法来研究耦合系统的阈值动力学并检验其全局稳定性。进一步严格证明突变病毒可以以极慢的自适应进化速度入侵并引起毒力替代,全局渐近稳定的毒力是持续稳定的策略,它代表了进化过程的最终终点,并最大化了罕见突变的基本繁殖数量。我们证明进化适应的速度不会定性地影响耦合系统的渐近性质,而是影响疾病和毒力的峰值水平。此外,考虑到病毒进化可能更容易导致疾病持续,这表明忽视病毒进化可能导致低估疾病感染。

MSC公司:

37N25号 生物学中的动力系统
92天30分 流行病学
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全文: 内政部

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