具有年龄结构的HIV感染模型稳定性分析

研究了一类具有年龄结构的HIV感染模型,得到了未感染平衡点、感染平衡点局部渐近稳定的充分条件.     

HIV感染动力学模型概述

自1981年美国首次发现艾滋病以来,艾滋病在世界范围内广泛传播,引起医学专家、生物学家、数学家和物理学家等的极大关注。近年来,HIV动力学模型成为HIV治疗领域的研究热点。HIV基本动力学模型的研究有助于实现对未来疾病发展状况的描述与预测,HIV感染控制模型的研究有助于改善HIV病毒患者的治疗方案,对控制模型的优化有利于发现对HIV患者的有效治疗策略。本文概述了几种基本的HIV感染动力学模型,分析比较了它们的性能差异和各自存在的优缺点,介绍了HIV控制模型及其优化控制模型的计算机Matlab/simulink模拟。     

一个HIV感染的动力学模型

考虑到人体免疫缺损病毒(HIV)能感染和杀每T4细胞,病毒颗粒能从感染细胞膜上发芽而出以及感染细胞能与未感染细胞融合等实验事实,建议了一个细胞水平的人体免疫缺损病毒感染的动力学模型。利用这个模型,我们对HIV感染的动力学行为进行了分析。结果表明:在潜伏期,感染细胞的溶度和病毒的溶度都渐渐地趋于一个暂态的平衡值;在表达期,病毒溶度大幅度增加,正常T4细胞溶度渐渐减少,这也许正是AIDS病致病的原因。     

具免疫时滞的HIV感染模型动力学性质分析

讨论了一类具免疫时滞的HIV感染模型.分析了未感染平衡点的全局渐近稳定性,给出了感染无免疫平衡点及感染免疫平衡点局部渐近稳定的充分条件.数值模拟结果表明,当易感细胞生成率的取值使得基本再生数满足平衡存在的条件且低于某一临界值时,时滞对平衡点的稳定性没有影响;若大于该临界值,随着时滞增大,稳定性开关发生,平衡点不稳定,出现一系列Hopf分支,最终表现为周期波动模式.     

一类具有垂直传染的SIR传染病模型

讨论了一类具有垂直传染的SIR传染病模型：(dS)/(dt)=6(1-m)(S R) (1- m)pb′I-βSI,(dI)/(dt)=βSI qb′I-d′I-rI,(dR)/(dt)=rI mb(S R) mpb′I-dR获得了无病平衡点与地方病平衡点的全局稳定性．     

一类基于病毒治疗的HIV-1动力学模型

建立了一类具有标准发生率的利用病毒治疗HIV感染的动力学模型,利用RouthHurwitz准则及扰动引理证明了无病平衡点的全局稳定性.数值模拟表明,当宿主细胞的感染率逐渐变大时,病毒数量可能呈周期变化,并且病毒最终存在.     

一类具有CTL作用的HIV感染模型的全局稳定性

通过假设无HIV感染时个体体内的CTL细胞存在常数输入和被感染CD4+T细胞对CTL细胞繁殖的影响具有饱和形式,本文建立了一类具有CTL作用的HIV感染模型,得到了确定模型动力学性态的基本再生数.当基本再生数不大于1时,健康平衡点在可行域上是全局渐近稳定的,即HIV在个体体内最终灭绝;当基本再生数大于1时,模型的惟一感染平衡点在可行域内是全局渐近稳定的,即HIV将在个体体内持续存在,并且其浓度最终趋于一个正常数.     

脉冲收获和投放下食物链模型的动力学分析

研究了一类具有脉冲收获和放养的食物链模型,该模型具有有界性,并通过脉冲微分方程的比较原则和Floquet乘子理论给出食饵,顶级捕食者灭绝的周期解的全局渐近稳定性以及持续生存的充分条件.此外,通过数值模拟验证主要结论.     

HIV潜伏感染激活剂的研究进展

艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)引起的人类最严重的单一病因疾病,以全身免疫系统严重损害为特征。高效抗逆转录病毒疗法(Highly active anti-retroviral therapy,HAART)的应用已经成功地将艾滋病从一种致死性疾病转变为慢性可控性疾病。但长期接受HAART治疗的艾滋病患者一旦停药,患者体内潜伏的HIV会迅速反弹。艾滋病无法彻底治愈的原因是患者体内HIV病毒潜伏储存库的存在。"Shock and kill"策略是使用HIV潜伏感染激活剂(Latency-reversing agents,LRAs)诱导潜伏HIV前病毒复制及表达,然后联合HAART将病毒一网打尽,同时由于细胞病变效应和/或HIV特征性免疫反应使潜伏细胞的半衰期大大缩短,最终达到功能性治愈的目的。因此,高效、安全且特异性促进潜伏库衰减的LRAs成为现今艾滋病治愈研究的热点。本文聚焦国内外前沿研究,对具有临床发展前景的HIV潜伏感染激活剂做一综述,为未来LRAs药物的研发指明方向。     

一个污染环境中的单种群模型的动力学性质

以脉冲微分方程为基础建立了一个污染环境中在固定时刻对污染净化处理的单种群模型,详细研究了此模型的动力学性质,给出了种群灭绝和持续生存的充分条件.结果表明,当脉冲作用的周期小于某个阈值时,种群将持续生存;否则,种群将趋于灭绝.     

一类总人口在变化的HIV/AIDS传播的动力学模型

建立了HIV/AIDS传播的具有常数移民和指数出生的SI型模型,其中易感人群按照有无不良行为被分为两组.分别对具双线性传染率和具标准传染率的模型讨论了其无病平衡点和地方病平衡点的存在性,并就某些重要的特殊情况进行了平衡点和稳定性的分析.     

一类具有Crowley-Martin型的恒化器模型的定性分析

研究了恒化器中一类具有Crowley—Martin型功能反应函数的单种微生物培养系统,应用微分方程定性理论,得到微生物培养失败和成功的充分条件．最后给出本文的一个应用．     

随机配对种群的两性模型的动力学性态

基于Kendall-Goodman模型，提出了一个两性具有不同生理性态的随机配对的两性模型．如果不考虑密度制约因素，那么模型存在一个全局渐近稳定的指数解；如果考虑密度制约因素，对于给定的一个出生函数，得到了唯一正平衡态存在及全局稳定的充要条件．结论表明，无论是否考虑密度制约因素，种群的性比总是稳定的．     

一类具有免疫反应的HollingⅡ型发生率病毒动力学模型

建立并讨论了一类具有潜伏期、抗体免疫反应和CTL免疫反应的Holling II型发生率病毒动力学模型.定义了决定这个模型动力学性质的五个阈值,借助适当的Lyapunov函数得到:当R_(01)≤1时,无病平衡点全局渐近稳定,病毒被清除;当R_(01)1,R_(02)≤1,R_(03)≤1时,无免疫平衡点全局渐近稳定;当R_(02)1,R_(04)≤1时,CTL免疫主导平衡点全局渐近稳定;当R_(03)〉1,R_(04)≤1时,抗体免疫主导平衡点全局渐近稳定;当R_(04)1,R′_(04)1时,正平衡点全局渐近稳定.     

ADCC效应在抗HIV感染中的作用

抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)是一种固有免疫和适应性免疫相结合的免疫学效应。ADCC效应主要是通过效应细胞膜表面的受体IgG Fc受体(Fc receptor,FcR)如FcγRIIIa(CD16)、FcγRIIc(CD32)、FcγRI(CD64)识别靶细胞膜表面抗原,结合相应IgG抗体的Fc段而促发效应细胞脱颗粒和细胞因子分泌的一类细胞毒效应。对人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染已有研究证实了,ADCC效应在控制HIV感染中发挥着重要作用。现对ADCC效应在抗HIV感染中的作用作一综述。     

具有常数输入及非线性发生率的SIQR传染病模型

讨论一类具有常数输入及非线性发生率的SIQR传染病模型,给出了疾病是否流行的阈值R₀=1.当R₀<1时,系统的唯一无病平衡点是全局渐近稳定的;当R₀>1时,系统有两个地方病平衡点,利用特征根法讨论了这两个地方病平衡点的稳定性,得出在某些参数范围内会出现Hopf分支现象;当R₀=1时,系统有唯一的地方病平衡点,利用中心流形定理证明了该地方病平衡点是不稳定的.     

《核酸研究》：新突变体可选择杀伤HIV感染细胞

艾滋病病毒（HIV）存在潜藏机制可以长期潜伏在细胞中而逃逸宿主免疫系统的攻击,目前已上市的抗HIV药物均不能选择性地杀伤感染细胞而根除病毒。新的研究思路对开发新型抗HIV药物显得非常重要,研究具有选择性地杀伤HIV感染细胞而保护正常细胞不受伤害的抗艾滋病药物是极有前景的方向。     

植物来源抗HIV天然化合物研究最新进展CSCD

艾滋病又称获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)是由人免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)引起的一种传染性疾病。目前尚无彻底根除HIV/AIDS的药物,也无相关疫苗研制成功。植物来源的天然产物由于种类丰富、结构多样、毒副作用小等诸多优点,成为艾滋病防治药物或先导化合物不可或缺的一部分。本文简要综述了近5年来具有抗HIV活性的植物来源天然化合物的研究进展,期望通过对其相关研究进展的总结,为抗HIV药物开发提供有潜力的先导化合物。     

具有阶段结构和免疫反应的病毒动力学模型的全局稳定性

研究了一类被感染细胞具有潜伏和活性两阶段以及免疫反应的病毒动力学模型.通过建立适当的Lyapunov泛函和使用LaSalle不变集原理,获得当σ≤1,ω≤1σ和σω1时,对应的未感染平衡点P,体液免疫未激活的无免疫感染平衡点M,体液免疫已激活的感染平衡点N是全局渐近稳定的充分条件.所获得结果推广了Nowak(1996)和Bangham(1997)的工作,得到了一些新结果.     

基于禽中低致病性的H7N9禽流感模型的动力学性质

考虑到新型H7N9禽流感病毒在禽类中低致病性而在人类中的高致病性,建立了一类总人口均变化的SE-SIR人一禽H7N9禽流感模型,其中禽间的疾病传播服从饱和接触率函数,病毒从禽到人的传播服从线性接触率函数.根据Poincare-Bendixson定理、LaSalle不变原理以及极限系统理论证明了系统平衡点的全局稳定性,理论结果很好地解释了现实的应对措施.最后通过计算机仿真进一步评估了防控措施的效果.