再循环T细胞昼夜节律现象的数学模型.pdfVIP

·670 · 生物化学与生物物理进展 　　Prog. Biochem. Biophys. 　　　　　200 1 ; 28 (5) 再循环 T 细胞昼夜节律现象的数学模型 李方廷1) 　漆安慎2) ( 1) 北京大学物理系 , 北京 10087 1 ; 2) 北京师范大学物理系 , 北京 100875) 摘要 　根据人体和小鼠免疫细胞昼夜节律实验结果 , 提出皮质类激素对淋巴结和脾脏中 T 细胞再循环产生不同 ( ) 作用的假设 , 建立了皮质类激素作用下的 T 细胞在不同外周淋巴器官 淋巴结 、脾脏 与血液之间再循环过程 的数学模型 , 讨论了皮质类激素作用的强度 、有关参量的取值范围和模型对参数的依赖性. 模型能够解释参与再 循环的 T 细胞在淋巴结 、脾脏与血液中的稳定振荡行为 , 得到的数值模拟结果与免疫系统生物节律实验结果 一致. 关键词 　免疫细胞的昼夜节律 , T 细胞再循环 , 皮质类激素 , 数学模型 学科分类号 　Q6 12 ( 　　机体中的淋巴细胞在淋巴组织与血液之间进行 后 , 迁移进入周围淋巴器官 脾 、淋巴结和其他淋 ( ) [6 ] 周身性循环 , 称为淋巴细胞的再循环 lymp hocyte 巴组织 , 通过血液进行再循环 . 淋巴细胞再循 recirculation) . 它是免疫系统产生免疫应答的重要 环的特点是 : a 以 T 细胞为主 , 约占70 %～75 % , 环节. 近年来 , 许多实验免疫学研究证实 : 人类及 而B 细胞仅 占25 %～30 % ; b 淋巴细胞随血液循 啮齿类动物的外周血中淋巴细胞的数量变化存在较 环到达全身 , 然后通过毛细血管后小静脉 ( high 明显的昼夜节律 (circadian rhyt hms) , 而且该节律 endot helial venule , HEV ) 的内皮细胞穿出血管壁 与血浆 中皮质类激 素浓度 的昼 夜节律密切相 进入淋巴结. 在淋巴结中 , 淋巴细胞从输出淋巴管 关[ 1～3 ] . 输出 , 由胸导管进入血液循环. c 在脾脏 内, T 、 基于 “皮质醇作用下的人体 T 细胞再循环的 B 细胞主要经血液往返循环 , 其中部分可穿过脾边 [4 ] ( 缘血窦的上皮细胞 , 从输出淋巴管进入血液循环 , 数学模型” , 本文根据有关人体和小鼠 其中小 鼠实验较人体实验更加全面 、系统) T 淋巴细胞昼 再回到脾脏. 夜节律的实验数据 , 通过建立房室模型 , 研究皮质 对于人体 , 外周血中 T 淋巴细胞的昼夜波动 类激素对 T 淋巴细胞再循环过程的作用 , 在实验 的振 幅 与平 均 细 胞 数 ( 中值 , mesor ) 比值 为 022 [3 ] . 在小鼠 T 细胞再循环过程中 , 脾脏与外周 数据的基础上 , 进一步提出假设 : 在淋巴细胞再循 血中 T 细胞的昼夜波动现象更为明显 , 其振幅与 环过程中 , 肾上腺皮质类激素对 T 细胞在淋巴结