T 细胞受体信号转导通路的动力学分析【摘要】 目的：建立 T 细胞受体信号转导途径的动力学模型，通过模型仿真揭示 T 细胞受体信号途径各分子间的动态调控过程，简要分析模型的动力学特性。方法：根据数据库 KEGG 及相关中英文文献，提取 T 细胞受体信号转导各条通路相关分子作用的方式及数量关系，利用的Simulink 工具箱构建信号途径的动力学模型并仿真。结果：模型仿真结果与文献符合得较好，能够从数量上反映 T 细胞受体信号转导途径中各分子间复杂的调控关系，并能通过模型仿真发现和验证该信号途径中的关键节点分子。结论：模型基本反映了 T 细胞受体信号转导途径的动力学特征，可以作为后续的精确定量关系讨论的基础。【关键词】 T 细胞受体； 信号转导； 动力学模型T 细胞特异性抗原或 TCR/CD3 的特异性抗体可引起 T 细胞跨膜受体以及膜附近的其它信号分子的活化，并引起 T 细胞形态改变、细胞因子分泌、细胞粘附性改变等免疫应答，从而调节 T 细胞的增殖、分化或凋亡，该过程涉及一系列下游信号转导和基因表达调控。T 细胞活化时信号传递由 T 细胞表面抗原识别受体介导，外来信号经受体及相关蛋白传递给胞内的蛋白酪氨酸激酶，此后启动三条下游信号途径：一为磷脂酶C-γ1 介导的信号途径，二为 Ras-MAPK 途径，三为共刺激分子介导的磷酸肌醇激酶-3 辅助信号途径。同时，为保持免疫应答的平衡，避开过度活化，T 细胞的活化过程还受到抑制性信号通路的调节，这些通路彼此交织，构成一个十分复杂的 T 细胞活化调控网络来描述信号转导的生化级联反应过程。对于含有 n 个因变量 X1，X2，…，Xn 和 m 个自变量 Xn+1, Xn+2, …，Xn+m 的生化级联反应系统，其动力学时变方程可以表达为 dXi / dt=V+i-V-i i = 1, 2, …, n(1) 式中 Xi 的生产函数 Vi+ = Vi+ (X1，…，Xn，Xn+1, …，Xn+m)和消耗函数 Vi- = Vi- (X1，…，Xn，Xn+1, …，Xn+m)是所有变量的函数，式用 S-系统方程可表达为 dXi / dt=αi n+m j=1Xgijj-βi n+m j=1Xhijj i = 1, 2, …, n(2) 式中 αi 和 βi 分别表示生产函数和消耗函数的速率常数，gij 和 hij 分别表示变量Xj 在因变量 Xi 的生产和消耗过程中的动力学阶，其中 gij 或 hij 0 表示 Xj 在 Xi 的生产或消耗过程中起"正"调控作用，反之，假如 gij 或 hij 0 则表示 Xj 在 Xi 的生产或消耗过程中起“负”...
