钙离子与活性氧调控线粒体通透性转换孔开放机制

发布时间：2024-12-19 04:00

　　线粒体不仅可为细胞提供能量使其生存,而且可以产生死亡信号让其灭亡,这些与钙离子(Ca²⁺)和活性氧（reactive oxygen species,ROS）密切相关.在正常生理情况下,适量的Ca²⁺进入线粒体会激活三羧酸循环以产生能量,同时生成少量ROS,引起线粒体通透性转换孔（permeability transition pore,PTP）低通量且暂时开放,这对于维持细胞生命活动是必需的.但在病理条件下,过量的钙离子涌入线粒体会产生大量活性氧,引起PTP孔高通量且持续性开放,导致细胞死亡.从动力学的角度来看,PTP孔的这两种状态分别对应于振荡态和高稳态.很多生物学研究表明Ca²⁺、ROS和PTP三者构成的系统存在四个反馈回路,ROS的产生依赖于Ca²⁺,ROS生成之后可以促进Ca²⁺流入线粒体,构成第一个正反馈回路（简写为F1）.ROS生成之后还可促进自身合成,构成第二个正反馈回路（简写为F2）.虽然Ca²⁺和ROS协同促进PTP孔的开放,但PTP孔的开...

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 生物学背景
        1.1.1 线粒体
        1.1.2 三羧酸循环和氧化磷酸化
        1.1.3 Ca²⁺和活性氧
        1.1.4 PTP孔与细胞存亡
    1.2 模型研究现状
        1.2.1 线粒体钙模型
        1.2.2 活性氧模型
        1.2.3 PTP模型
        1.2.4 二者耦合模型
    1.3 预备知识
        1.3.1 质量作用定理
        1.3.2 米曼方程和希尔方程
        1.3.3 反馈回路
        1.3.4 产生振荡的条件
        1.3.5 Bendixson-Dulac判别法和奇点分类
    1.4 本文内容简介
第二章 模型
    2.1 模型机制与数学表达
        2.1.1 模型建立
        2.1.2 12种模式
        2.1.3 模型参数
    2.2 本章小结
第三章 结果
    3.1 数值模拟结果
        3.1.1 12种模式时间序列
        3.1.2 12种模式产生振荡的概率
        3.1.3 产生振荡的主要因素
        3.1.4 10种模式最大振幅统计图
        3.1.5 全模式I1单参数分岔图
        3.1.6 参数变化对模型分岔点的影响
        3.1.7 全模式以反馈强度为分岔参数的分岔图
        3.1.8 双参数分岔分析
    3.2 参数敏感性分析
    3.3 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式



本文编号：4017623