Systems analysis of the role of bone morphogenic protein 4 in endothelial inflammation.
Systems analysis of the role of bone morphogenic protein 4 in endothelial inflammation.
复制标题
骨形态发生蛋白4在内皮炎症中作用的系统分析。
DOI：
10.1007/s10439-009-9822-y
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发表时间：
2010
影响因子：
3.8
通讯作者：
Voit,EberhardO
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yin,Weiwei;Jo,Hanjoong;Voit,EberhardO
剪切应力是动脉粥样硬化发生和发展的重要因素。高和单向层流应力被认为是保护性的，而低和振荡剪切应力被认为是促炎和促动脉粥样硬化的。内皮细胞的机械敏感性反应由基因、蛋白质和信号的复杂系统控制，这些系统在明显不同的时间尺度上运行。我们提出了一个动态的数学模型，定量描述了这个mechanosensing系统，并允许新的见解，其功能。该模型是同类模型中的第一个，它是在生化系统理论的指导下构造的，并通过近似延迟来解释不同的时间尺度。参数值直接从生化观察中以随机方式获得。该模型很好地反映了大多数记录在案的观察结果，并导致了一些预测和新的假设。特别是，它证明了骨形态发生蛋白4和p47phox依赖性NADPH氧化酶在内皮炎症中的关键作用。
Shear stress is an important factor in the onset and progression of atherosclerosis. High and unidirectional laminar stress is seen as protective, while low and oscillatory shear stress is considered pro-inflammatory and pro-atherogenic. The mechanosensitive response of endothelial cells is governed by a complex system of genes, proteins, and signals that operate at distinctly different time scales. We propose a dynamic mathematical model that quantitatively describes this mechanosensing system and permits novel insights into its functioning. The model, the first of its kind, is constructed within the guidelines ofBiochemical Systems Theoryand accounts for different time scales by means of approximated delays. Parameter values are obtained directly from biochemical observations in anad hocfashion. The model reflects most documented observations well and leads to a number of predictions and novel hypotheses. In particular, it demonstrates the crucial role of Bone Morphogenic Protein 4 and p47phox-dependent NADPH oxidases in endothelial inflammation.
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