时滞与噪声影响 Notch信号通路动力学的模型化研究

作者：苏瑞; 赵新军^*

来源：原子与分子物理学报, 2023, 40(02): 127-136.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2023.026001

• 时滞
• 噪声
• Notch信号

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程，建立理论模型研究时滞与噪声影响Notch信号通路动力学.研究发现，her1、her7基因转录的时滞性在很大程度上调控着Notch信号通路的动力学行为.由于时滞性的调控，Notch系统动力学经历Hopf分岔，由稳态转变为周期演化特性.通过考察Notch信号通路的噪声效应，我们发现，由于噪声的扰动，Notch系统周期振荡动力学改变.在较小噪声幅值条件下，Notch信号通路中改变的周期节律性可以通过时滞得以平衡恢复，由此表明了her1、her7转录的时滞性促进了Notch信号通路的周期振荡.对于较强噪声环境，时滞效应很难改变Notch信号的巨大突变，其信号通路动力学行为被噪声影响.理论结果符合实验，并揭示了时滞与噪声对Notch信号通路动力学的一种调控机制，可为设计阻止Notch功能异常导致的多种疾病和癌症的通路治疗方案提供理论依据.

• 单位
  伊犁师范大学