滑膜细胞[Ca²⁺]_i变化的理论模型研究

摘要

以滑膜细胞内钙离子浓度变化为研究对象,通过分析整合影响滑膜细胞内钙离子浓度变化的模块来建立滑膜细胞[Ca2+]i变化的理论模型.先考虑参与钙调节的质膜上钙泵、内质网上钙泵和渗漏、IP3受体、Na+/K+泵、延迟整流钾通道、TRPV1通道等各个模块在网络中的作用,确定钙调控过程中各模块的数学模型.在此基础上,引入钙缓冲系统的参量,并重点突出[Ca2+]i和膜电位的相互作用,建立起滑膜细胞上胞浆[Ca2+]i变化的动力学模型.最后,调整模型参数,使得模型处于稳定的初始状态,并保证模型参数的取值在合理的范围,给出滑膜细胞响应刺激所对应的[Ca2+]i随时间变化的模拟结果,并简要分析了某些参数对模型的影响.研究结果表明:IP3受体的调控机制在辣椒素刺激滑膜细胞胞浆[Ca2+]i变化的动力学模型中有明显作用;[Ca2+]i和膜电位的相互作用对滑膜细胞钙网络调控至关重要;质膜上钙泵的密度、活性,IP3受体通道密度,TRPV1通道密度等的变化对[Ca2+]i模拟曲线形状有明显影响.

关键词

滑膜细胞 / 模块 / [Ca2+]i / 膜电位 / 数学模型