Mathematical model capturing physicochemical and biological regulation of bone mineralization
Notice bibliographique
Résumé
Bone mineralization is a complex process tightly regulated by both biological factors such as collagen maturation as well as physicochemical factors such as pH. A previous model of biological mineralization captured the biological regulation of bone mineralization dynamics, but not the impact of bone microenvironment such as ion availabilities which may be altered in hypo or hyperphosphatemia. To build an integrated model of bone mineralization, we utilized two previously developed models which addressed a distinct aspect of bone mineralization. The first model described the processes of the extracellular matrix formation and maturation, inhibitor and nucleator formation and removal and their combined action in regulating bone mineralization. The second model simulated the bone interstitial fluid (BIF) permissive to precipitation of hydroxyapatite and described the physicochemical process of hydroxyapatite precipitation. The resulting bone mineralization model accounts for biological and physicochemical aspects of the process. The integrated model was analyzed for the impact of physicochemical factors (pH, levels of calcium and phosphate) on the mineralization dynamics. Model predictions were compared to experimental findings using two outcomes characterizing mineralization dynamics: mineralization delay that corresponds to histomorphometry measures of osteoid volume or thickness, and mineralization degree that corresponds to bone mineral density distribution. We identified the limitation of the previously developed model in predicting the mineralization delay observed in the situations of hypophosphatemia and hypocalcemia and proposed a model adaptation that predicts these outcomes. The resulting mathematical model can be used for in silico testing of hypotheses regarding the role of different physicochemical, molecular, or cellular factors in causing a specific disruption in mineralization dynamics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».