记忆T细胞平行分化模型的理论研究

为了从理论上讨论T细胞记忆维持机制的问题,基于T细胞的平行分化假说建立了非线性理论模型,利用此模型,在不同的抗原初值下得到了三种不同类型的应答。用优化剂量的抗原免疫生物体并且抗原存在时记忆能持续很长的时间,而失去抗原的同时将失去记忆,得出记忆T细胞平行分化模型确有记忆机制;并发现记忆强度与剩余抗原量有直接的关系,还进一步讨论了记忆细胞寿命的问题,并对体外情况作了预言。     

皮质醇作用下人体T细胞再循环的数学模型

根据人体免疫系统昼夜节律的实验数据 ,提出了皮质醇作用于T淋巴细胞再循环过程途径的假设 ,建立了皮质醇作用下的人体T细胞在淋巴器官与血液之间再循环过程的数学模型。讨论了皮质醇作用的强度及其它再循环参量的取值范围及理论结果对参数的敏感性。模型能够较好地解释再循环的T淋巴细胞在淋巴器官与血液中的稳定振荡行为 ,得到的数值模拟结果与免疫系统生物节律实验结果相符合。     

再循环T细胞昼夜节律现象的数学模型

根据人体和小鼠免疫细胞昼夜节律实验结果,提出皮质类激素对淋巴结和脾脏中T细胞再循环产生不同作用的假设,建立了皮质类激素作用下的T细胞在不同外周淋巴器官（淋巴结、脾脏）与血液之间再循环过程的数学模型,讨论了皮质类激素作用的强度、有关参量的取值范围和模型对参数的依赖性. 模型能够解释参与再循环的T细胞在淋巴结、脾脏与血液中的稳定振荡行为,得到的数值模拟结果与免疫系统生物节律实验结果一致.     

T细胞记忆的理论研究

基于CD8⁺ T记忆细胞的线性和逆线性分化假说分别建立了数学模型,并研究了各种T细胞亚类的动力学.发现在优化剂量抗原入侵的条件下,两个模型均能产生记忆,并可较好地模拟实验结果.通过进一步模拟发现CD8⁺ T细胞记忆与抗原的存在紧密相关,再次证实了抗原在维持T细胞记忆中的作用.另外还讨论了记忆细胞寿命的问题.认为逆线性假说具有更强的反应性和记忆性.     

T细胞活化的动力学模型

T细胞表面DIGs(detergent-insoluble elycolipid-enriched domains)在细胞活化过程中的作用正成为研究的热点问题,为了证实受触发的TCR（T cell receptor)向DIG中聚集的重要性,以及PTKs(protein tyrosin kinases）参与T细胞活化信号转导的机制,提出了一个突性的理论模型,在TCRs的连续触发模型基础上,研究了T细胞活化早期TCR与其特异性配体的相互作用机制,及辅助受体CD4／CD8在细胞膜上“免疫突触”形成过程中的作用,解释了不同配体对最终T细胞活化结果的影响。研究表明,TCR与配体的结合亲和力、TCR与配体复合物的离解率、以及辅助受体间的相互作用是T细胞的活化过程中的重要参数,对于一定的T细胞克隆,其特异性配体与其TCR－pep复合物的离解率,决定了这一配体究竟是显效剂抑或是拮抗剂。辅助受体CD4／CD8参与识别配体的同时,又可以通过它与TCR－pep复合物的相互作用。改善配体对T细胞刺激信号的强度,影响最终的活化结果。通过模型,证明了TCR与配体复合物在DIG中的聚集是细胞活化的重要事件,DIG中的PTKs保证了活化信号的转导。