数学家建立免疫细胞运动模型,预测如何找到感染HIV的细胞

来源: HIV最新动态 发布时间:2020年02月12日 14:28:11 浏览次数:0次
RUDN大学的数学家开发了一种计算模型,该模型可以预测T淋巴细胞(识别和破坏病毒的免疫细胞)的活动性。该模型将有助于治疗免疫系统疾病,包括可能导致癌症的疾病,并有助于开发HIV疫苗。该研究发表在《免疫学前沿》上。

感染艾滋病毒的抗体大约在感染一个月后出现在体内。在此之前,免疫缺陷病毒可以在体内自由传播和繁殖。当病毒仍然可以被破坏或有效抑制其繁殖时,疫苗应在早期触发免疫反应。为了有效抵抗病毒,T淋巴细胞需要在它们进入人体后的18小时内,即从被感染的细胞中释放出病毒颗粒并扩散之前,找到被感染的细胞。R8S新疆艾滋病性病防治协会

要创建疫苗,必须了解T淋巴细胞如何运动以及它们如何找到被病毒感染的细胞。RUDN大学生物医学数学建模跨学科中心负责人Vitalii Volpert和他的同事们创建了一个免疫细胞运动的计算机模型,以找出答案。R8S新疆艾滋病性病防治协会

免疫学家知道,T淋巴细胞在细胞之间的空间中移动以寻找靶细胞,即癌细胞或感染了病毒的细胞。为了理解它们是如何做到的,RUDN大学的数学家创建了T淋巴细胞运动的计算机模型。R8S新疆艾滋病性病防治协会

通常,在对细胞过程进行建模时,会考虑到细胞在体内存在的条件以及控制它们的物理定律。RUDN大学的数学家还使用了有关模型中T细胞迁移率的真实实验数据。此外,该模型还考虑了T细胞与免疫系统其他细胞的相互作用:激活免疫反应的 DC树突状细胞,CD4辅助细胞和CD8效应细胞破坏被感染的细胞。为了确定如何提高免疫反应的效率,RUDN大学的数学家通过调整不同类型免疫细胞的“频率”(例如,每种类型在群体中的比例)不断更改模型的参数。即“专门”用于搜索感染HIV的细胞的细胞毒性T淋巴细胞的比例。R8S新疆艾滋病性病防治协会

数学模型表明,在HIV病毒颗粒从被感染的细胞中释放出来之前,5%的HIV抗原特异性细胞毒性T细胞频率足以在18小时内检测到被感染的细胞。如果细胞毒性T淋巴细胞的比例从0.04%增加到5%,该模型表明,在24小时内检测到HIV感染的细胞的可能性也增加了大约5倍,从7%和34%之间增加到了84%和100%之间。R8S新疆艾滋病性病防治协会

该结果将促进抗艾滋病毒疫苗,自身免疫性疾病药物和与免疫系统功能障碍相关的其他疾病的产生。该模型有助于预测免疫反应的有效性,确定免疫细胞行为的哪些特征可帮助其阻止疾病的发展,并确定在病毒开始大量繁殖之前机体可以抵抗感染的条件。R8S新疆艾滋病性病防治协会