模型预测药物治疗的心脏病发作功效
研究人员使用小鼠开发了心肌梗死的数学模型,该模型通常被称为心脏病发作。
俄亥俄州立大学的研究人员说,新模型预测了几种有用的新药物组合,这可能有一天有助于治疗心脏病发作。
通常是由冠状动脉堵塞引起的,或者是为心脏供血的血管引起的这些心血管事件每年经历了80万美国人,而大约30%的美国人最终死亡。但是,即使对于那些生存的人,这些攻击对心脏的肌肉造成的损害也是永久的,可能导致心脏受影响地区的危险炎症。
恢复流向这些受阻心脏的血液的治疗通常包括手术和药物,或称为再灌注疗法。该研究的首席作者尼古拉·莫伊斯(Nicolae Moise)和博士后研究员生物医学工程在俄亥俄州立大学,该研究使用数学算法来评估用于抵抗许多患者在发作后经历的潜在致命炎症的药物的功效。
莫伊斯说:“生物学和医学开始变得更加数学。”“有很多数据,您需要开始将其集成到某种框架中。”尽管莫伊斯(Moise)研究了动物心脏的其他数学模型,但他说,当前论文中详细介绍的框架是有史以来最详细的心肌梗死示意图。
该研究发表在理论生物学杂志。
Moise的团队以一系列微分方程为代表,是使用先前动物研究的数据制成的。在医学上,微分方程通常用于以图形形式监测疾病的生长。
但是这项研究选择建模如何确定免疫细胞像肌细胞一样,中性粒细胞和巨噬细胞(对感染和打击坏死(对心脏的毒性损伤)必须进行,在一个月的时间内对四种不同的免疫调节药物进行了反应。这些药物旨在抑制免疫系统因此,它不会引起伤害的部分受损的炎症。
这项研究的重点是治疗小鼠后一个小时的药物功效。
他们的发现表明,这些药物抑制剂的某些组合比其他抑制剂更有效地减少炎症。莫伊斯说:“在医学上,数学和方程式可以用来描述这些系统。”“您只需要观察,您会发现规则和它们之间的连贯故事。
他说:“借助我们在模型中调查的疗法,即使有最好的医疗服务,我们也可以使患者的结果更好。”
根据他们的健康事先的不同,一个人可能需要六到八个月的时间才能从心脏病发作。患者在最初几周获得的护理质量可能会定下其康复之路的基调。
由于Moise的模拟纯粹是理论上的,因此不会很快导致改进的疗法。在他们的工作成为其他科学家的资产之前,需要更精确的鼠标数据,但Moise表示,他确实设想该模型是反对心脏病破坏的潜在工具。
莫伊斯说:“要花几年的时间才能真正将这种方法整合到实际的临床工作中。”“但是我们正在做的是迈向这一目标的第一步。”
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