[发明专利]雷诺丁受体调控心肌细胞中Ca2+

权利要求书

1.一种雷诺丁受体调控心肌细胞中Ca²⁺波的二维建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：建立细胞质的钙离子扩散模型：

其中[Ca²⁺]_cyto为细胞质中自由Ca²⁺的浓度，t为扩散时间，x和y为Ca²⁺空间坐标，D_x和D_y分别为各向异性的Ca²⁺扩散系数，β为反常扩散阶数；J_dye为细胞质中Ca²⁺荧光指示剂染料的流量；J_buffer-cyto为与细胞质中缓冲剂结合的Ca²⁺流量；J_pump为肌浆网泵中Ca²⁺-ATP酶的抽运速率，J_clustered为由簇状的雷诺丁受体释放的Ca²⁺流量，J_rogue为由游离的雷诺丁受体释放的Ca²⁺流量；

步骤S2：建立肌浆网终池中的Ca²⁺空穴模型：

其中[Ca²⁺]_lumen为肌浆网终池腔内自由Ca²⁺的浓度；J_{release-lumen}为在肌浆网终池中激发簇状雷诺丁受体和游离雷诺丁受体后，Ca²⁺释放产生的流量；J_buffer-lumen为由于肌集钙蛋白的缓冲作用，在肌浆网终池腔内的Ca²⁺流量；J_refill为再次填充的Ca²⁺流量；

步骤S3：建立激发游离和簇状的雷诺丁受体的概率模型：

P_firing＝P_cyto·Φ_lumen(3)；

其中P_firing为激发游离和簇状的雷诺丁受体的概率，P_cyto为在单位时间内，由[Ca²⁺]_cyto决定的钙释放事件的激发概率；Φ_lumen为肌浆网终池中Ca²⁺的钙释放事件的调控项；

步骤S4：模拟来自多个释放位置的Ca²⁺释放事件，并建立2D计算域模型：

其中k为在αkα+1范围内的整数；δh为最大网格尺寸；Γ为Gamma函数。

2.根据权利要求1所述的雷诺丁受体调控心肌细胞中Ca²⁺波的二维建模方法，其特征在于，在步骤S1中：

其中n为细胞质中缓冲剂的种数，h表示希尔常数；[F]_T和[B]_T分别为指示剂和缓冲区的初始Ca²⁺浓度；[CaF]和[CaB_n]为Ca²⁺结合物的浓度；和为反应动力学参数；K_pump为亲和性常数，为肌浆网泵的最高速率。

3.根据权利要求1所述的雷诺丁受体调控心肌细胞中Ca²⁺波的二维建模方法，其特征在于，在步骤S1中：

δ为狄拉克函数，S为激发钙释放单元开始的一个随机函数，和分别为二维平面上游离和簇状的雷诺丁受体的位置，T_rogue和T_clustered分别为游离和簇状的雷诺丁受体的释放时间，σ_rogue和σ_clustered分别为游离和簇状的雷诺丁受体的等效强度。