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Biophy J:开发出可揭示莱姆病致病菌同机体免疫系统之间相互作用的数学模型

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  3. 免疫系统
  4. 数学模型
  5. Biophy J

来源:生物谷 2014-02-08 00:04

近日,刊登在国际杂志Biophysical Journal上的一篇研究论文中,来自亚利桑那大学的研究人员通过研究开发出了一种数学模型,其可以成功捕捉致病菌和宿主免疫系统之间发生的相互反应。

2014年2月8日 讯 /生物谷BIOON/ --莱姆病通常表现较为明显,以皮肤出现麻疹为主要特征,但是其感染并不总是会产生相似的麻疹表现,这就使得疾病不能够被早期诊断出来;近日,刊登在国际杂志Biophysical Journal上的一篇研究论文中,来自亚利桑那大学的研究人员通过研究开发出了一种数学模型,其可以成功捕捉致病菌和宿主免疫系统之间发生的相互反应。

研究者Charles表示,这项研究非常重要,因为这将患者皮肤外在的麻疹表现同其机体中的致病菌紧密联系了起来,这种新型的数学模型可以揭示莱姆病的出现和发展,可被用于预测引发莱姆病致病菌的密集程度。

许多莱姆病患者都会出现靶心外观样的麻疹现象,麻疹的发生都是始于较小均一的疹块,麻疹斑块中心的免疫反应激活程度往往是最强的,研究者通过揭示致病菌和免疫细胞数量随着病情的变化情况,利用新型模型来指导医生对莱姆病患者用药。Wolgemuth博士说道,我们开发的这种模型可以预测细菌随着机体的迁移速度并且可以帮助预测疗法的效果。

最后研究者指出,在引发莱姆病的致病菌和引发梅毒的致病菌之间存在一定的相似度,因此这项研究中开发的新型模型可以帮助研究者揭示梅毒的发病机理,或为开发梅毒新型疗法也提供了一定思路。(生物谷Bioon.com)

Spatiotemporal Evolution of Erythema Migrans, the Hallmark Rash of Lyme Disease

Dhruv K. Vig† and Charles W. Wolgemuth

To elucidate pathogen-host interactions during early Lyme disease, we developed a mathematical model that explains the spatiotemporal dynamics of the characteristic first sign of the disease, a large (≥5-cm diameter) rash, known as an erythema migrans. The model predicts that the bacterial replication and dissemination rates are the primary factors controlling the speed that the rash spreads, whereas the rate that active macrophages are cleared from the dermis is the principle determinant of rash morphology. In addition, the model supports the clinical observations that antibiotic treatment quickly clears spirochetes from the dermis and that the rash appearance is not indicative of the efficacy of the treatment. The quantitative agreement between our results and clinical data suggest that this model could be used to develop more efficient drug treatments and may form a basis for modeling pathogen-host interactions in other emerging infectious diseases.

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