癌細(xì)胞在各向異性環(huán)境中的遷移動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-10-17 19:24
癌癥,作為目前危害人類健康的最大殺手,人們對此進(jìn)行了大量的研究,但是癌癥的死亡率仍在不斷攀升,其中癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是癌癥致死的一個(gè)非常重要的因素。在這篇文章中,我們基于實(shí)驗(yàn)細(xì)胞遷移數(shù)據(jù),結(jié)合布朗運(yùn)動(dòng)和統(tǒng)計(jì)物理方法,深度分析了細(xì)胞遷移的軌跡。并使用一些新穎有效的方法,如通過功率譜擬合得到癌細(xì)胞遷移的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。人們發(fā)現(xiàn)不同類型的細(xì)胞具有不同的運(yùn)動(dòng)行為。一些類型細(xì)胞的自關(guān)聯(lián)函數(shù)是雙指數(shù)衰減的,這與傳統(tǒng)的持續(xù)隨機(jī)行走模型(Persistent random walk)所產(chǎn)生的單指數(shù)衰減不一樣。眾所周知,傳統(tǒng)的持續(xù)隨機(jī)模型是各項(xiàng)同性的,然而細(xì)胞運(yùn)動(dòng)所處的微環(huán)境卻是各向異性的,然而這種各向異性對癌細(xì)胞的遷移模式具有重要的影響,因此本文將引用各向異性的模型來分析其對癌細(xì)胞遷移的重要影響。為了深度挖掘時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的信息,本文將奇異矢量分解(Singular vector decomposition)方法應(yīng)用到細(xì)胞的軌跡中以得到任何一條遷移軌跡的主軸和副軸;谶@個(gè)方法,我們可以使用傳統(tǒng)的分析方法來得到細(xì)胞在這兩個(gè)軸上的遷移性質(zhì),進(jìn)一步驗(yàn)證微環(huán)境的各向異性對細(xì)胞遷移的影響。通過最大似然估計(jì)方法擬合速度功率譜,我們可以得到細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(持續(xù)時(shí)間和擴(kuò)散系數(shù)),從而了解一個(gè)細(xì)胞群體中細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。這種細(xì)胞結(jié)構(gòu)可以有助于我們理解群體細(xì)胞遷移中領(lǐng)頭細(xì)胞交換的現(xiàn)象,并為之后建模群體細(xì)胞的遷移提供參考。并且通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們可以粗略地得到癌細(xì)胞遷移的物理圖像。
【學(xué)位單位】:廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:R73-3
【部分圖文】:
6?Caribbean?(90.800)?12?South-Central?Asia?(1.514.000)?18?Australia/New?Zealand?(143.400)??圖1.1?2012年21個(gè)世界區(qū)域新增癌癥病例估計(jì)數(shù)。*由于計(jì)算方法的原因,地??區(qū)估計(jì)數(shù)不會(huì)與世界范圍內(nèi)的估計(jì)值相加來源:GLOBOCAN?2012。111??1??
癌癥的發(fā)生也與外界環(huán)境緊密相關(guān)。世界衛(wèi)生組織對致癌因素進(jìn)行了分類,包??括:物理致癌物[1()]、化學(xué)致癌物[11]和生物致癌物[12],這些因素與基因因素一起??導(dǎo)致了癌癥的發(fā)生,發(fā)生過程如圖1.3。??Normal?^?Hyperplasia?Dysplasia???Cancer??_H?、_??園圓漏M??圖1.3正常細(xì)胞變異為癌細(xì)胞過程。在人體組織中形成癌細(xì)胞之前,細(xì)胞經(jīng)歷??稱為增生和發(fā)育不良的異常改變。在增生中,在顯微鏡下顯現(xiàn)正常的器官或??組織中的細(xì)胞數(shù)目增加。在發(fā)育異常中,細(xì)胞在顯微鏡下看起來不正常,但??不是癌癥。增生和發(fā)育異常可能會(huì)或可能不會(huì)成為癌癥。*Credit:???2014??Terese?Winslow?LLC.?U.S.?Govt,?has?certain?rights。??1.3研究現(xiàn)狀??為什么癌癥會(huì)讓人膽戰(zhàn)心驚并且難以治愈?因?yàn)榘┘?xì)胞是一種變異細(xì)胞,??其具有和正常細(xì)胞不一樣的性質(zhì)。這些性質(zhì)賦予了癌細(xì)胞一些“超能力”,比??如無限增值、可轉(zhuǎn)化和易轉(zhuǎn)移。大量實(shí)驗(yàn)表明腫瘤細(xì)胞具有很強(qiáng)的侵襲遷移能??力,在許多患者體內(nèi),癌細(xì)胞可以穿透血管和組織進(jìn)行遷移[13],并在患者身體??的其它部位形成新的癌細(xì)胞聚落。這些新形成的聚落被稱為轉(zhuǎn)移灶
?第二章相關(guān)理論知識???互聯(lián)結(jié)、相互協(xié)同在細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)形成相對穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),為細(xì)胞和組織支持、聯(lián)結(jié)、固定和緩沖等物理保護(hù)。此外,它們也是細(xì)胞和外界環(huán)境進(jìn)質(zhì)交換、信息傳遞的中介,因此被稱為人體細(xì)胞和組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)Illustration?deictinextracellular?matrix?in?relation?to??
【參考文獻(xiàn)】
本文編號:2845223
【學(xué)位單位】:廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:R73-3
【部分圖文】:
6?Caribbean?(90.800)?12?South-Central?Asia?(1.514.000)?18?Australia/New?Zealand?(143.400)??圖1.1?2012年21個(gè)世界區(qū)域新增癌癥病例估計(jì)數(shù)。*由于計(jì)算方法的原因,地??區(qū)估計(jì)數(shù)不會(huì)與世界范圍內(nèi)的估計(jì)值相加來源:GLOBOCAN?2012。111??1??
癌癥的發(fā)生也與外界環(huán)境緊密相關(guān)。世界衛(wèi)生組織對致癌因素進(jìn)行了分類,包??括:物理致癌物[1()]、化學(xué)致癌物[11]和生物致癌物[12],這些因素與基因因素一起??導(dǎo)致了癌癥的發(fā)生,發(fā)生過程如圖1.3。??Normal?^?Hyperplasia?Dysplasia???Cancer??_H?、_??園圓漏M??圖1.3正常細(xì)胞變異為癌細(xì)胞過程。在人體組織中形成癌細(xì)胞之前,細(xì)胞經(jīng)歷??稱為增生和發(fā)育不良的異常改變。在增生中,在顯微鏡下顯現(xiàn)正常的器官或??組織中的細(xì)胞數(shù)目增加。在發(fā)育異常中,細(xì)胞在顯微鏡下看起來不正常,但??不是癌癥。增生和發(fā)育異常可能會(huì)或可能不會(huì)成為癌癥。*Credit:???2014??Terese?Winslow?LLC.?U.S.?Govt,?has?certain?rights。??1.3研究現(xiàn)狀??為什么癌癥會(huì)讓人膽戰(zhàn)心驚并且難以治愈?因?yàn)榘┘?xì)胞是一種變異細(xì)胞,??其具有和正常細(xì)胞不一樣的性質(zhì)。這些性質(zhì)賦予了癌細(xì)胞一些“超能力”,比??如無限增值、可轉(zhuǎn)化和易轉(zhuǎn)移。大量實(shí)驗(yàn)表明腫瘤細(xì)胞具有很強(qiáng)的侵襲遷移能??力,在許多患者體內(nèi),癌細(xì)胞可以穿透血管和組織進(jìn)行遷移[13],并在患者身體??的其它部位形成新的癌細(xì)胞聚落。這些新形成的聚落被稱為轉(zhuǎn)移灶
?第二章相關(guān)理論知識???互聯(lián)結(jié)、相互協(xié)同在細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)形成相對穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),為細(xì)胞和組織支持、聯(lián)結(jié)、固定和緩沖等物理保護(hù)。此外,它們也是細(xì)胞和外界環(huán)境進(jìn)質(zhì)交換、信息傳遞的中介,因此被稱為人體細(xì)胞和組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)Illustration?deictinextracellular?matrix?in?relation?to??
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2845223
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