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細胞群動態の変容を捉える多階層データ解析理論の構築

开发捕获细胞群动态变化的多级数据分析理论

基本信息

批准号：
22K15073
负责人：
岩波翔也
金额：
$ 3万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞分化を定量的に取り扱うことは、細胞群の時空間動態を理解するために重要である。特に、自己複製能を有し、多系統の細胞に分化できる幹細胞の分化動態を理解することは、それが維持する細胞群の相互作用の変化やそれに伴う恒常性の破綻といった生命現象の理解につながる。造血幹細胞は血液細胞を産生し維持する幹細胞である。造血幹細胞がいつどの系統の細胞に分化するかを理解することで、血液細胞の恒常性の破綻に由来する疾患への理解を加速させると期待できる。微分方程式で記述した造血幹細胞分化の数理モデルを用いて、造血幹細胞をマウスに移植した場合の末梢血における組成の時間変化から、造血幹細胞の分化能および各血球系統への分化能を推定した。推定に際して、非線形混合効果モデルで異なる目的変数を取り扱う実装を行なった。さらに、造血幹細胞分化を記述する数理モデルに基づいた確率シミュレーションを実行するための、Gillespieアルゴリズムによる実装を複数の言語で行なった。この実装を元にして、実験等で観察しうる移植や傷害により血球細胞の産生が変化した状態を再現したシミュレーションを実行する予定である。複数の条件について網羅的な計算を行うための高速化において、末梢細胞数が膨大になることから、低速化を回避するための実装を行なっていく。各細胞の性質や系譜情報を取得することで、細胞分化モデルと細胞群動態の変容の関連の定量的な理解を目指すとともに、最先端の実験技術で得られる実験データへの適用を目指す。

Quantitative analysis of cell differentiation, cell population time and space dynamics to understand the importance of cell differentiation. Special, self-replication, multi-system cell differentiation, cell differentiation. Hematopoietic cells, blood cells, Hematopoietic progenitor cell cycle cell differentiation cell differentiation cell cycle understanding, blood cell homeostasis disorder origin, disease understanding, accelerated cycle anticipation. The differential equation records that the differentiation of hematopoietic cells can be inferred by the use of mathematical methods, the transplantation of peripheral blood cells and the formation of peripheral blood cells, and the differentiation of hematopoietic cells can affect the differentiation of each blood cell system. It is presumed that there is a mixture of international and non-linear data, and the number of destinations is calculated. Cell differentiation of hematopoietic progenitor cells is recorded in this paper. The accuracy rate is related to the number of words in the plural, the number of words, and the rate of Gillespie. This is the first time to observe that the transplant is harmful to the blood cells, the blood cells, the blood The calculation of the multiplicative conditional network will increase the speed of the network, expand the number of terminal cells, and reduce the speed of the network. The information reports of each cell family have obtained information on the dynamics of cell populations, cell differentiation, cell dynamics, cell differentiation, cell differentiation, cell differentiation,