Development of novel mathematical models for human cardiac myocytes based on bifurcation analysis and comparative study

基于分叉分析和比较研究的人类心肌细胞新数学模型的开发

基本信息

  • 批准号:
    23590266
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2011 至 2013
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The aim of this study was to develop novel mathematical models for human cardiac myocytes which can well reproduce experimental data and are suitable for mathematical analyses. We first constructed the database of previous mathematical models of human and animal cardiac myocytes for model development. Based on the database, we have developed novel human ventricular and atrial myocyte models which are improved versions of previous models. To develop Purkinje and sinoatrial node cell models, we further compared the experimental data on expression of ion channels in individual cell types. Novel Purkinje and sinoatrial node cell models have been developed by parameter adjustment according to the the expression data and by analyzing bifurcation structures during inhibition of the inward-rectifier potassium channel current and incorporation of the hyperpolarization-activated cation channel current. These novel model cells are useful as modules for development of human heart models.
本研究的目的是为人类心肌细胞开发新的数学模型,该模型可以很好地重现实验数据并适合数学分析。我们首先构建了人类和动物心肌细胞先前数学模型的数据库以用于模型开发。基于该数据库,我们开发了新型人类心室和心房肌细胞模型,该模型是先前模型的改进版本。为了开发浦肯野细胞和窦房结细胞模型,我们进一步比较了各个细胞类型中离子通道表达的实验数据。通过根据表达数据调整参数并分析抑制内向整流钾通道电流和掺入超极化激活的阳离子通道电流期间的分叉结构,开发了新型浦肯野细胞和窦房结细胞模型。这些新颖的模型细胞可用作开发人类心脏模型的模块。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Roles of sarcoplasmic reticulum Ca^2+ clock and Na^+/Ca^2+ exchanger in sinoatrial node pacemaking : Insights from bifurcation analysis of mathematical models(Intracellular Ca clock and cell excitation)
肌浆网Ca^2时钟和Na^/Ca^2交换器在窦房结起搏中的作用:数学模型分叉分析的见解(细胞内Ca时钟和细胞激发)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kurata Y;Hisatome I;Shibamoto T
  • 通讯作者:
    Shibamoto T
Effect of hyperpolarization-activated current If on robustness of sinoatrial node pacemaking: theoretical study on influence of intracellular Na+ concentration
Effect of hyperpolarization-activated current I_f on robustness of sinoatrial node pacemaking : theoretical study in connection with intracellular Na^+ concentration changes
超极化激活电流 I_f 对窦房结起搏稳健性的影响:与细胞内 Na^ 浓度变化相关的理论研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kurata Y;Hisatome I;Shibamoto T
  • 通讯作者:
    Shibamoto T
過分極活性化陽イオンチャネル電流の洞結節細胞ロバスト性への影響:モデル細胞の分岐構造解析による理論的検証
超极化激活的阳离子通道电流对窦房结细胞稳健性的影响:模型细胞分支结构分析的理论验证
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    倉田康孝;久留一郎;芝本利重
  • 通讯作者:
    芝本利重
Dynamical mechanisms of early afterdepolarizations in long QT syndromes : insights from bifurcation analysis of mathematical models for human ventricular myocytes
长QT综合征早期后除极的动力学机制:人类心室肌细胞数学模型分叉分析的见解
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kurata Y;Hisatome I;Tanida M;Shibamoto T
  • 通讯作者:
    Shibamoto T
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

KURATA Yasutaka其他文献

NPC1L1依存性コレステロール輸送におけるORP10の役割
ORP10 在 NPC1L1 依赖性胆固醇转运中的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    IKEDA Nobuhito;NAKAZAWA Natsumi;KURATA Yasutaka;YAURA Hisako;TAUFIQ Fikri;MINATO Hiroyuki;YOSHIDA Akio;NINOMIYA Haruaki;NAKAYAMA Yuji;KUWABARA Masanari;SHIRAYOSHI Yasuaki;HISATOME Ichiro;Ohnishi Y. et al.;仲宗根 眞恵 他
  • 通讯作者:
    仲宗根 眞恵 他
微小核の生成と微小核細胞の運命
微核的产生和微核细胞的命运
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    IKEDA Nobuhito;NAKAZAWA Natsumi;KURATA Yasutaka;YAURA Hisako;TAUFIQ Fikri;MINATO Hiroyuki;YOSHIDA Akio;NINOMIYA Haruaki;NAKAYAMA Yuji;KUWABARA Masanari;SHIRAYOSHI Yasuaki;HISATOME Ichiro;中山祐二,井上敏昭
  • 通讯作者:
    中山祐二,井上敏昭
ORP11 as an effector of Rab9
ORP11 作为 Rab9 的效应子
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    IKEDA Nobuhito;NAKAZAWA Natsumi;KURATA Yasutaka;YAURA Hisako;TAUFIQ Fikri;MINATO Hiroyuki;YOSHIDA Akio;NINOMIYA Haruaki;NAKAYAMA Yuji;KUWABARA Masanari;SHIRAYOSHI Yasuaki;HISATOME Ichiro;Ohnishi Y. et al.
  • 通讯作者:
    Ohnishi Y. et al.

KURATA Yasutaka的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('KURATA Yasutaka', 18)}}的其他基金

Theoretical and experimental study of controlling cardiac cell system dynamics using HL-1 mouse cardiomyocytes and a mathematical model
利用HL-1小鼠心肌细胞和数学模型控制心脏细胞系统动力学的理论和实验研究
  • 批准号:
    19K07290
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Insights into pacemaker mechanisms for human stem cell-derived cardiomyocytes with application to biological pacemaker engineering
深入了解人类干细胞衍生心肌细胞的起搏机制及其在生物起搏器工程中的应用
  • 批准号:
    26460303
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Dynamical properties of mouse ES-cell derived cardiomyocytes during differentiation: insights from bifurcation analysis based on nonlinear dynamical system theory
小鼠 ES 细胞来源的心肌细胞分化过程中的动力学特性:基于非线性动力系统理论的分叉分析的见解
  • 批准号:
    20590220
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Dynamical mechanisms of pacemaker generation in cardiac myocytes: a comprehensive study based on bifurcation theory with application to biological pacemaker engineering
心肌细胞起搏器产生的动力学机制:基于分叉理论的综合研究及其在生物起搏器工程中的应用
  • 批准号:
    17590192
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of a novel thermodynamical model for sinoatrial node pacemaker cells and bifurcation analysis of the model systems in terms of nonlinear dynamics.
开发窦房结起搏器细胞的新型热力学模型,并根据非线性动力学对模型系统进行分叉分析。
  • 批准号:
    15590195
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似海外基金

トランスフィジオーム:脳筋連関ネットワークから挑む運動機能可塑性の俯瞰的理解
跨生理组:从脑-肌肉连接网络全面理解运动功能可塑性
  • 批准号:
    23K18505
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Mechanisms of triggered activity in lethal arrhythmias: in silico study
致死性心律失常的触发活动机制:计算机研究
  • 批准号:
    21K06776
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Construction of Photoreceptor Cell for Understanding Retinal Diseases which can Evaluate Ion Concentration and Energy Homeostasis
构建感光细胞以了解视网膜疾病,并评估离子浓度和能量稳态
  • 批准号:
    17K01380
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Multi-level analysis of ischemic heart disease pathology based on heterogeneity in mechano-electric coupling
基于机电耦合异质性的缺血性心脏病病理多层次分析
  • 批准号:
    16K12878
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Versatile simulation platform bridging insilco simulation and devices in the real world
连接 insilco 仿真和现实世界设备的多功能仿真平台
  • 批准号:
    16K00410
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 3.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了