[發明專利]一種免疫系統作用下的骨骼肌再生模型建模的方法在審
| 申請號： | 202210571454.9 | 申請日： | 2022-05-24 |
| 公開（公告）號： | CN114863990A | 公開（公告）日： | 2022-08-05 |
| 發明（設計）人： | 王沫楠;洪典 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱理工大學 |
| 主分類號： | G16B5/00 | 分類號： | G16B5/00;G16H50/50;G06F17/13 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 免疫系統 作用 骨骼肌 再生 模型 建模 方法 | ||
本發明提供了一種免疫系統作用下的骨骼肌再生模型建模的方法，其步驟為：步驟一：基于骨骼肌再生常微分方程建立骨骼肌再生數學模型；步驟二：基于免疫系統及其分泌因子對肌肉細胞的調控作用，建立免疫系統作用下的骨骼肌再生模型。本發明基于人體內免疫和肌肉細胞之間的互相作用為骨骼肌再生的復雜過程提供了一種數學描述，對研究骨骼肌再生機理和治療骨骼肌損傷有理論指導作用。
技術領域：
本發明涉及生物醫學工程領域，特別涉及一種免疫系統作用下的骨骼肌再生模型建模的方法。
背景技術：
骨骼肌損傷是一種人一生中不可避免并且會頻繁遇到的問題，其產生原因多種多樣，包括運動挫傷、肌病、肌肉過度勞損，以及肌肉緊張造成的輕微損傷。在正常衰老過程中，由于骨骼肌可能產生的一些病變，會導致骨骼肌損傷，如肌肉萎縮和肌肉無力。由于以上這些內在或者外在的因素相結合會致使肌肉處于更易損傷的狀態和再生困難的狀態。同樣，一定的體育活動也與肌肉的再生有關。因此，了解骨骼肌在發育和衰老過程中涉及再生的過程，在某些情況下停止再生以及如何在病理條件下和正常情況下加速恢復是很有價值的課題。
發明內容：
本發明是為了解決現有骨骼肌再生模型無法模擬無病肌組織的意外損傷及恢復過程和現有骨骼肌再生模型沒有考慮到免疫細胞及其分泌因子對肌肉細胞的調控作用的問題，而提出的一種免疫系統作用下的骨骼肌再生模型建模的方法。
一種免疫系統作用下的骨骼肌再生模型建模的方法按以下步驟實現：
步驟一：基于人體無病肌組織的意外損傷和隨后的恢復過程，建立骨骼肌再生模型；
步驟二：基于免疫系統及其分泌因子對肌肉細胞的調控作用，建立基于免疫系統作用下的骨骼肌再生模型。
本發明的有益效果為：
傳統骨骼肌模型很少涉及無病肌組織意外損傷及恢復的內容，更沒有考慮免疫細胞及其分泌因子對骨骼肌再生的影響。本發明基于受損或未受損的骨骼肌細胞的體內能量代謝過程，介紹了一種可以描述在不同受損狀態下恢復的骨骼肌再生模型。對臨床實驗，深入了解無疾病但受損的骨骼肌的愈合過程以及測試老年肌肉再生能力的降低有指導作用，并可以作為一種特定條件下加速肌肉再生的新工具。
附圖說明：
圖1為骨骼肌愈合過程中細胞間動力學示意圖；
圖2為骨骼肌再生過程中免疫(上)和肌肉(下)細胞串擾的流程圖。
具體實施方式：
具體實施方式一：一種免疫系統作用下的骨骼肌再生模型建模的方法包括以下步驟
步驟一：基于人體無病肌組織的意外損傷和隨后的恢復過程，建立骨骼肌再生模型；
步驟二：基于免疫系統及其分泌因子對肌肉細胞的調控作用，建立基于免疫系統作用下的骨骼肌再生模型。
具體實施方式二：本具體實施方式與具體實施方式一不同的是：所述步驟一中建立骨骼肌再生模型的具體過程為：
在骨骼肌再生過程中，有六種細胞的相互作用控制著動態的愈合過程：經典激活的巨噬細胞(P1)，交替活化的巨噬細胞(P2)、衛星細胞(S)、成肌細胞(Mb)、健康的肌纖維(M)和死亡的肌纖維(Md)，每一種細胞類型都代表給定體積內細胞核的均勻濃度。它們之間的相互作用如圖1所示，實線表示細胞從一組到另一組的實際轉移，而虛線表示兩種不同細胞群之間的相互作用；
經典激活的巨噬細胞(P1)隨時間的變化的常微分方程為：
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