The family Heterophyidae includes endoparasitic minute intestinal flukes that are primarily transmitted through the consumption of raw or undercooked fish, causing heterophyidiasis. Several heterophyid species have been reported to infect humans in the Philippines. Heterophyidiasis is diagnosed by detection of parasite ova in stool samples through Kato-Katz stool microscopy, but species identification is challenging due to the morphologically similar eggs of different heterophyid species and other minute intestinal flukes such as Clonorchis and Opisthorchis. This study addresses the need for accurate species identification by employing molecular techniques, specifically nested PCR and DNA sequencing of the 5.8S-ITS2 rDNA region, to identify heterophyid eggs in human stool samples in the Philippines. This study detected 10 human stool samples infected with Haplorchis taichui from Leyte and Davao del Norte, with all ten sequences clustering with H. taichui sequences from Vietnam. One sample contained Opisthorchis viverrini, an opisthorchiid that is nested inside Heterophyidae. The study also identified two novel genotypes of Haplorchis sp. These results contribute to our knowledge of the diversity of medically important trematodes in the Philippines and emphasize the usefulness of molecular techniques for the accurate identification of heterophyid parasite eggs.
The development of reusable biosensors based on tethered bilayer lipid membranes (tBLMs) is crucial to achieve cost-effective and sustainable pathogen detection. In this study, we investigated the regeneration of tBLMs assembled on fluorine-doped tin oxide (FTO) substrates using organic silane-based molecular anchors and a lipid mixture of dioleoylphosphatidylcholine and cholesterol. The sensors were exposed to α-hemolysin (αHL), a pore-forming toxin from Staphylococcus aureus, and regenerated by a two-step bilayer removal protocol. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to assess the performance of the tBLM before and after each regeneration cycle. A reproducible but systematic shift in the EIS spectra was observed with each cycle, raising questions about the physical origin of this variability. Using an inverse modeling approach to EIS data, we determined that the observed spectral changes were not due to increasing membrane defect density, but rather to a significant decrease in the resistance of the submembrane layer separating the bilayer from the solid substrate, likely due to increased hydration of this layer. This finding was supported by stable mean defect densities and changes in membrane and Helmholtz capacitance. Our results demonstrate that tBLMs can be effectively regenerated even after exposure to membrane-disrupting toxins, but the electrochemical characteristics change due to submembrane physicochemical alterations. These insights highlight the importance of controlling submembrane reservoir properties to ensure analytical-grade reproducibility in reusable biosensor platforms. The findings inform future design strategies for robust, repeatable biosensing systems.
Metabolic reprogramming in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) poses a significant challenge to the efficacy of gemcitabine-based chemotherapy. Aberrant activation of intracellular pyrimidine metabolism is a key factor contributing to the reduced effectiveness of gemcitabine. Combining gemcitabine with metabolic regulators targeting critical pathways may alleviate gemcitabine resistance. In this study, we focus on the abnormal activation of dihydroorotate dehydrogenase (DHODH) in PDAC cells, a pivotal enzyme in the de novo pyrimidine synthesis pathway that diminishes cellular sensitivity to gemcitabine and catalyzes the reduction of ubiquinone to ubiquinol, playing an essential role in maintaining cellular redox homeostasis. To address these challenges, we developed GE11 peptide-modified polyphenol-iron chelate nanoparticles for co-delivery the long carbon chain-modified gemcitabine and the DHODH inhibitor leflunomide, with peptide modification enabling nanoparticles to target PDAC cells with high expression of epidermal growth factor receptor. The nanoparticles demonstrated the ability to induce mitocytosis and achieve deep tumor penetration in PDAC tissues. Upon drug release at the core lesion, the three components, modified gemcitabine, leflunomide and iron ions synergistically enhanced tumor cell killing by alleviating gemcitabine resistance and disrupting cellular redox homeostasis to induce multimodal cell death. In an in situ pancreatic cancer mouse model, this strategy exhibited superior anti-tumor efficacy compared to the standard AG chemotherapy regimen (nab-paclitaxel and gemcitabine), even at a 6.3-fold lower gemcitabine concentration. These findings underscore the potential of this approach as a highly effective therapeutic strategy for PDAC treatment.
Spinal cord injury (SCI) is a debilitating condition that leads to severe motor and sensory dysfunction, largely due to inflammation, neuronal damage, and disrupted neural circuits. In this study, we developed an injectable hydrogel (C/F/Gel) co-loaded with fibroblast growth factor 21 (FGF21) and cannabidiol micelles (CBDm) to enhance SCI repair. The hydrogel, composed of PF127 and α-cyclodextrin (α-CD), provides sustained drug release and improves drug stability at the injury site. Our findings demonstrate that C/F/Gel effectively modulates the inflammatory microenvironment by promoting microglial polarization toward the anti-inflammatory M2 phenotype via cannabinoid receptor 2 (CB2R) activation. Additionally, it regulates the balance between excitatory and inhibitory neurons, and significantly improves motor function in SCI mice. Behavioral assessments, histological analysis, and molecular studies confirmed the superior therapeutic efficacy of C/F/Gel compared to single-agent treatments. These results highlight C/F/Gel as a promising biomaterial-based strategy for SCI repair, offering a synergistic approach that integrates inflammation modulation, neuroprotection, and functional recovery.
由于其在琥珀螺眼柄中色彩斑斓、不停跳动的幼虫胞蚴,白吸虫属是一类引人入胜的寄生虫。这种不同寻常的外观被认为是模仿毛虫以吸引食虫鸟类。在日本本州中部千叶的一只琥珀螺(琥珀螺)中发现了白吸虫属的孢囊。胞蚴呈现出独特的形态,其特征为有大的深褐色斑点、前端有同色的带,以及贯穿其中的浅褐色垂直条纹。基于核28S核糖体RNA基因(28S rDNA)和线粒体细胞色素c氧化酶亚基1基因(cox1)的DNA序列进行了系统发育分析。尽管本物种的28S rDNA序列与来自北美的疑难白吸虫的序列密切相关,但胞蚴的形态差异表明它可能是一个独特的物种。基于cox1序列的最大似然树表明,本研究中分析的白吸虫物种与细小白吸虫形成一个分支,与欧洲和亚洲的其他白吸虫物种分开。然而,本物种与细小白吸虫的cox1序列之间的p距离为0.24,支持它们在物种水平上的区别。尽管本研究未实现对白吸虫属的确切鉴定,但此处及相关研究中生成的DNA条形码可能有助于未来对在日本栖息或迁徙的鸟类中的白吸虫属成虫的定向和鉴定。
脱发,尤其是雄激素性脱发,是由睾酮诱导的细胞凋亡和真皮乳头(DP)细胞功能受损所驱动的,这会破坏上皮-间充质相互作用并阻碍毛囊再生。目前的非手术治疗方法,如米诺地尔和非那雄胺,效果有限且只是暂时有效。在此,我们报告了一种新型的无细胞再生疗法的开发,该疗法使用人胎儿软骨祖细胞的分泌组(ShFCPC),其中富含对组织重塑和细胞存活至关重要的细胞外基质(ECM)蛋白和生物活性因子。对ShFCPC的蛋白质组分析确定了参与细胞存活、黏附及组织重塑的关键生物分子。在体外,ShFCPC显著提高了DP细胞的活力、增殖和迁移能力,尤其是在睾酮诱导的细胞凋亡情况下,恢复了β-连环蛋白信号传导和整合素介导的ECM相互作用。在共培养模型中,ShFCPC促进了毛囊胚芽(HFG)的形成,并改善了毛发生成标志物的表达和细胞组织。在体内,经ShFCPC处理的HFG在裸鼠中成功再生了功能性毛囊,并逆转了大鼠睾酮诱导的脱发。ShFCPC治疗导致毛发生长显著增加(覆盖率为94.9%,而对照组为44.7%),并改善了毛囊结构,包括皮脂腺、真皮乳头和毛干。此外,对毛囊再生至关重要的关键毛囊标志物,如β-连环蛋白和CD34的表达显著上调。重要的是,在经ShFCPC处理的动物中未观察到毒性,证实了其安全性。这些发现表明,ShFCPC通过调节细胞凋亡和激活β-连环蛋白信号传导来增强DP细胞的毛发诱导潜力。ShFCPC作为一种新型的脱发治疗疾病改善剂具有巨大潜力。
治疗性涂层血管支架是动脉粥样硬化临床治疗的关键方向之一。然而,血管损伤和植入刺激会引发凝血与炎症之间的反馈循环,损害内皮细胞(EC)功能,而内皮细胞功能对于动脉粥样硬化血管的长期成功治疗至关重要。在此,我们设计了一种自适应共价涂层支架,该支架整合了凝血酶响应释放的阿哌沙班作为凝血调节剂和一种抗氧化多酚作为抗炎剂。这种病理微环境响应涂层在植入后调节凝血-炎症循环。涂层内的纳米凝胶对凝血-炎症的上游启动因子凝血酶动态响应,在高血栓形成风险条件下释放阿哌沙班,而在低风险状态下保留它。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)作为交联剂和活性氧清除剂,会响应氧化应激而分离。因此,该涂层能够阻断凝血-炎症循环,协同保护内皮细胞免受炎症损伤,促进内皮再生,并抑制内皮-间充质转化(EndMT),通过对凝血-炎症循环的局部和协同调节有效调节炎症微环境。此外,在动脉粥样硬化兔模型中的植入表明,该涂层可抑制与炎症和内皮损伤相关的斑块恶化。这种双重响应策略通过减轻凝血-炎症循环并支持动脉粥样硬化血管中的内皮修复,为治疗性支架提供了一条有前景的途径。
类风湿关节炎(RA)中游离细胞DNA(cfDNA)的清除是一种很有前景的炎症治疗方法。虽然阳离子材料被广泛用于cfDNA捕获,但其在体内递送过程中的安全性仍然是一个关键问题。此外,巨噬细胞介导的炎症反应会加剧疾病进展。在此,我们提出一种对炎症微环境有响应的电荷反转和增强型纳米组装体,它由一种称为聚己内酯-聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)-硫酮缩酮-聚乙二醇(PCL-PDMA-TK-PEG,PPTP)的嵌段聚合物、共聚物甲氧基聚(乙二醇)-聚-L-赖氨酸-2,3-二甲基马来酸酐(mPEG-PLL-DMA,PLM)和衣康酸辛酯(4-OI)组成。在酸性炎症微环境中电荷反转以及ROS响应导致正表面电荷增强,显著提高了炎症部位内cfDNA的捕获效率。通过静电相互作用实现线粒体靶向,促进4-OI释放以抑制巨噬细胞驱动的炎症。在全身循环过程中减少蛋白质屏蔽,使纳米组装体能够精确地在发炎关节中积累。在胶原诱导的关节炎模型中,4-OI@PPTP/PLM纳米组装体有效地抑制炎症细胞因子的产生,减轻滑膜增生,并减轻骨侵蚀。这种策略将cfDNA清除与微环境重编程相结合,为RA的治疗提供了一个双作用治疗平台。
调整表面特性是引导支架与生物环境相互作用、促进成功生物整合同时将免疫反应和炎症降至最低的关键。在心脏组织工程中,聚偏二氟乙烯(PVDF)因其固有的压电特性而成为一种首选材料,这种特性可通过静电纺丝得到增强,还能制造出模仿天然组织的纳米纤维结构。然而,PVDF固有的疏水性会阻碍其与生物组织的整合。为克服这一限制,对静电纺丝的PVDF贴片进行了射频低压氧等离子体处理,以提高表面亲水性和整体生物相容性。一项系统的实验研究确定了最佳参数,结果表明,较高的气体含量和较长的暴露时间比较高的功率水平更可取,因为高功率水平会使贴片的形态和机械性能变差。X射线光电子能谱证实了含氧化合物表面基团的形成,从而使贴片具有超亲水性。分别使用扫描电子显微镜和结合差示扫描量热法的红外光谱对纤维纳米结构和电活性相含量的保留情况进行了验证。优化后的等离子体处理保持了贴片的弹性,并在长达3个月的时间内表现出长期稳定性。通过使用AC16人心肌细胞和新生儿人皮肤成纤维细胞进行间接和直接测试来评估体外生物相容性,结果显示在7天内细胞活力、粘附和铺展情况良好。最后,与未处理的对照相比,等离子体处理的贴片对心肌组织表现出强烈的粘附力,并且炎症反应明显降低,如梗死小鼠体内植入贴片周围CD45免疫细胞浸润减少所示,突出了表面处理在增强体内生物相容性方面的有效性。
帕氏硬蜱栖息于凉爽的温带地区,尤其是在俄罗斯、中国东北和日本北部。这种蜱虫被认为会传播多种病原体,如疏螺旋体属、立克次体属和蜱传脑炎病毒。因此,了解帕氏硬蜱的地理分布对于评估蜱传疾病的风险很重要。在日本西南部大阪府使用拖旗法采集的蜱虫中,我们发现了一只帕氏硬蜱雄虫,它是根据其形态特征和线粒体16S rDNA序列鉴定出来的。据我们所知,在日本西部高湿度亚热带的大阪府发现帕氏硬蜱,是该物种最南端的记录。虽然在北半球蜱虫会通过鸟类或哺乳动物向北扩散,但我们的发现表明它们也可以从北向南转移。因此,地方性蜱传疾病的病原体可以从高纬度地区转移到低纬度地区。这对于了解帕氏硬蜱的生物地理学以及帕氏硬蜱传播的蜱传疾病风险来说是一项重要发现。
由于传统移植物和支架存在局限性,如机械兼容性不足、生物活性最小化以及对骨复杂结构的仿生效果差,骨缺损修复仍然是一项艰巨的临床挑战。新兴的3D打印导电水凝胶支架通过将导电材料的电活性功能与水凝胶的细胞友好型、细胞外基质样特性相结合,提供了一种有前景的解决方案。当通过先进的3D打印技术制造成特定结构时,这些复合支架提供了活跃的生化和生物物理信号,可增强组织再生。它们可以通过激活关键信号通路来促进成骨,如整合素-FAK-ERK和Piezo1/2介导的钙内流,从而上调成骨转录因子。同时,它们支持神经发生和血管生成:支架的导电性和微观形貌引导神经分化和轴突生长以进行神经修复,而电刺激和嵌入的导电网络触发血管生成因子的释放以促进血管网络形成。这些支架还可以调节免疫反应,例如通过将巨噬细胞极化为促再生的M2表型,从而创造一个更有利于愈合的微环境。因此,3D打印导电水凝胶可以与血管化和神经支配协同协调骨再生,超越了传统支架的单一功能。仍然存在的挑战包括确保长期生物相容性、在不影响生物活性的情况下实现高分辨率微制造,以及优化电刺激参数以获得最大的再生效益。正在进行的研究集中在开发生物安全的导电复合材料、改进3D打印方法以及采用动态刺激策略来应对这些挑战,并加速导电水凝胶支架转化为临床应用。
乳腺癌仍然是女性癌症相关死亡的主要原因,肿瘤内细菌在免疫抑制中起重要作用。然而,针对这种微生物影响的靶向治疗策略仍未得到充分探索。在本研究中,我们开发了一种新型纳米药物细菌生物杂交系统LGG-PDA@Cu-CPT,它整合了鼠李糖乳杆菌GG(LGG)益生菌、聚多巴胺(PDA)和铜-伊立替康(Cu-CPT)复合材料,通过同时消除免疫抑制性肿瘤内细菌和激活cGAS-STING通路来增强癌症免疫治疗,从而抑制肿瘤进展。PDA介导的光热疗法(PTT)通过破坏细菌膜和促进细胞内铜摄取来增强肿瘤内细菌的根除。铜离子通过类芬顿反应进一步诱导活性氧(ROS)生成,有效杀死肿瘤内具核梭杆菌(Fn),从而缓解细菌诱导的免疫抑制性肿瘤微环境。同时,酸性肿瘤微环境和PTT诱导的加热促进了CPT的释放,CPT与LGG一起激活了cGAS-STING通路。这种激活引发了强大的I型干扰素产生、树突状细胞(DC)成熟和细胞毒性T淋巴细胞(CTL)浸润,导致有效的免疫介导肿瘤细胞清除。此外,Fn细菌残余物作为免疫刺激剂,进一步放大免疫反应。这种细菌消除和cGAS-STING激活的协同策略显著增强了抗肿瘤免疫反应并抑制了肿瘤进展,为乳腺癌治疗提供了一种有前景的治疗方法。
一项研究采用表面形态观察、腐蚀产物成分分析和电化学测量方法,以研究在海水环境中,绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa,简称P. aeruginosa)和普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris,简称D. vulgaris)协同腐蚀作用下,预钝化的B10和B30铜镍合金由于镍含量不同而在钝化膜击穿和再钝化过程中的差异。结果表明,绿脓杆菌和普通脱硫弧菌的生长代谢活性加速了合金表面镍的选择性溶解。合金中较高的镍含量对应于预形成的钝化膜中氧化铜和氧化镍比例的增加,从而形成更致密的钝化层,提供了更好的短期保护性能,表现为更高的总电化学阻抗和更低的点蚀速率。然而,这些致密的膜限制了镍的迁移,导致在中后期氧化镍的修复受阻,钝化膜的保护性能变差,点蚀速率加快。该研究表明,在绿脓杆菌和普通脱硫弧菌共存的海水环境中,低镍含量的预钝化铜镍合金在浸泡中后期具有更强的钝化膜修复能力和更好的耐腐蚀性。
在精准医学中,实现响应生理刺激的位点特异性、按需药物释放仍然是一个关键障碍。在本研究中,我们引入了一种智能、可注射的纳米复合水凝胶,它将热响应行为与降解触发的pH响应机制相结合,以实现精确和可控的治疗递送。该平台基于聚(ε-己内酯)-b-聚(乙二醇)-b-聚(ε-己内酯)(PCEC)水凝胶基质,共负载地塞米松(DEX)和包裹在脂质体中的ZnO纳米颗粒(N/DEX/ZnO)。通过开环聚合合成的PCEC水凝胶在生理温度下表现出热响应原位凝胶化,能够在注射部位形成稳定的储库。至关重要的是,疏水性半结晶PCEC基质的缓慢降解(一个月内约37%)导致局部pH下降(从7.4降至约5.5),使微环境从中性(pH 7.4)转变为酸性(约pH 5.5)。这种局部酸化触发了ZnO纳米颗粒的溶解,进而实现了药物从脂质体载体的可控pH敏感释放。体外释放研究表明,在酸性条件下DEX的累积释放显著增强,其特征为双相释放曲线。使用人包皮成纤维细胞(HFF)进行的细胞活力测定证实了优异的细胞相容性,暴露24小时后细胞活力超过85%。此外,PCEC和N/DEX/ZnO@PCEC水凝胶的体内皮下给药均导致了强大的凝胶形成和良好的组织病理学结果,未检测到明显的炎症反应。总的来说,这些发现突出了这种智能、可注射水凝胶平台作为治疗应用中局部、持续和反馈响应药物递送的有前途候选者。
慢性糖尿病伤口微环境中的缺氧、高血糖、缺血和炎症常导致持续的氧化应激和功能失调的免疫反应,血管生成受阻、神经病变和巨噬细胞M2型转变受损即证明了这一点。此外,细菌感染导致慢性炎症反应进一步加剧,严重阻碍伤口愈合。在本研究中,通过一步法制备了羟丙基壳聚糖(HCS)和2,3,4-三羟基苯甲醛(TBA)水凝胶,同时使用铁引发水凝胶网络中吡咯(Py)的原位氧化聚合,赋予HCS-TBA@Py水凝胶优异的导电性。水凝胶出色的物理化学性质,包括溶胀能力、可注射性和电敏感性,证实了其在快速填充不规则伤口和应变传感器方面的应用潜力。同时,HCS-TBA@Py水凝胶可有效清除活性氧并抑制细菌生长。更重要的是,HCS-TBA@Py与电刺激(ES)相结合可有效增强内皮细胞的增殖和迁移,促进神经细胞轴突生长,快速血管生成,并实现M1巨噬细胞的吞噬作用,同时实现巨噬细胞的M2极化,全面系统地改善糖尿病伤口的愈合。这项前沿研究为慢性糖尿病伤口修复开辟了一条有意义的途径。
活性氧(ROS)是氧化还原稳态和细胞命运的核心调节因子。然而,它们在触发PANoptosis(一种整合了焦亡、凋亡和坏死性凋亡的程序性细胞死亡(PCD)协调形式)中的精确调控机制仍未得到充分探索。在此,我们报道了一种金单原子纳米酶(Au-SA/NHC),其具有原子分散的AuN位点,能够实现能量非依赖性、平行和级联的ROS生成。通过模拟过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽氧化酶(GSH-OXD)的活性,Au-SA/NHC可持续地从内源性底物产生单线态氧(O)和羟基自由基(∙OH),同时消耗谷胱甘肽(GSH)以放大氧化应激。这种氧化还原重塑触发线粒体功能障碍,而线粒体功能障碍作为一个中心枢纽,将ROS应激与PANoptosome的组装和下游信号的激活联系起来。药理学和氧化还原干预措施,包括ROS清除、线粒体保护和对单个死亡模块的抑制,验证了这一轴,并证实PANoptosis是由Au-SA/NHC诱导的主要细胞死亡模式。在体内,Au-SA/NHC具有良好的生物相容性,显著抑制了肿瘤生长,而ROS清除则消除了治疗效果,突出了氧化应激的重要作用。总的来说,这项工作建立了一种氧化还原工程化的单原子纳米酶,作为一种下一代催化纳米疗法,能够通过ROS-线粒体-PANoptosis轴精确地参与协调的细胞死亡程序。
电催化硝酸盐还原反应(NO₃RR)在可持续氨(NH₃)生产和环境修复中起着至关重要的作用。尽管一些金属有机框架(MOF)作为NO₃RR的电催化剂已展现出潜力,但其目前的性能仍有限,这凸显了需要创新设计策略来提高其效率。在本研究中,设计了一种具有界面双活性位点的金属氢氧化物上的MOF异质结构电催化剂,以优化用于NH₃生产的NO₃RR。该电催化剂是通过在铁掺杂的氟氢氧化钴(或Fe-Co(OH)F)纳米线周围生长MOF钴(II)配位的4-(2,4,5-三吡啶-4-基苯基)吡啶(或Co-TEPB)纳米片合成的。我们的理论和实验研究表明,将MOF与金属氢氧化物结合会导致Fe-Co(OH)F和Co-TEPB在界面处发生电子耦合。虽然Fe位点促进NO₃的吸附和活化,且Fe-Co(OH)F中的Co位点促进H₂O分解,为相邻Fe位点上含氮中间体的氢化提供活性表面吸附氢(H)物种。这种协同过程有效地降低了NO₃RR中涉及的能垒。此外,设计的异质界面加速了电子转移,从而产生了卓越的NO₃RR性能,以22.45±0.48 mg h cm的速率产生NH₃,法拉第效率为99.63±0.34%,这两者均超过了大多数报道的基于MOF的电催化剂。这些发现为高性能NO₃RR电催化剂的设计提供了有价值的见解,推动该领域朝着更高效和可持续的NH₃生产及环境修复解决方案发展。
诱导致死性内质网(ER)应激是对抗肿瘤耐药性和诱导抗肿瘤免疫的关键举措。然而,传统的ER应激诱导剂在很大程度上受限于缺氧和脱靶效应,难以诱导肿瘤致死性ER应激。在此,我们将铜桥连曙红Y(CuBY)封装于内质网靶向肽(豹蟾鱼毒素)修饰的介孔二氧化硅中,成功构建了一种不依赖氧气的多功能铜 - 光协同前药纳米系统(MP@CuBY)。MP@CuBY在谷胱甘肽过表达的肿瘤微环境中被激活至“开启”状态,导致铜和BY释放。有趣的是,释放的铜可在内质网中原位驱动不依赖氧气的级联反应,产生高毒性的超氧阴离子(O-•)和羟基自由基(•OH)。释放的BY在激光照射下可在内质网中原位产生单线态氧(O)。因此,MP@CuBY在内质网中原位产生的I型和II型活性氧(ROS)特异性地重编程肿瘤免疫原性ER应激,显著激活全身抗肿瘤免疫和长期免疫记忆,并确保与α-PD-L1抗体协同根除脊柱转移瘤时具有令人满意的疗效。总之,精心设计的MP@CuBY可能代表了抗肿瘤前药纳米系统的一种先进设计,为特异性激活致死性肿瘤ER应激提供了一种新型的铜 - 光协同策略。
铜死亡代表了一种新的线粒体依赖性细胞死亡形式,具有独特的抗肿瘤潜力。然而,肿瘤细胞已经进化出强大的代谢补偿机制来减轻铜离子的细胞毒性作用;必须打破这一障碍才能触发铜死亡。在本研究中,设计了一种金属代谢纳米调节剂(MC@BSA;MC,锰-铜纳米复合材料;BSA,牛血清白蛋白),它能有效积聚在肿瘤组织中,并通过抑制铜外流和促进活性氧(ROS)的生成来破坏铜稳态。MC@BSA扰乱铜离子平衡,导致线粒体功能障碍、脂酰化蛋白聚集和ATP耗竭。MC@BSA下调PKM2/HIF-1α/DLAT信号轴,有效使糖酵解与线粒体代谢解偶联,并增强细胞对铜死亡的敏感性。通过添加PKM2激活剂(TEPP-46)形成MC@BSA + TEPP-46复合物,增强了MC@BSA的治疗效力。TEPP-46使PKM2稳定在其四聚体形式并抑制其核转录功能,从而加剧代谢紊乱和氧化应激,并放大抗肿瘤功效。体内实验证实,MC@BSA + TEPP-46可抑制肿瘤生长而不引起明显的全身毒性,突出了其治疗安全性和强大的药理学特性。该策略增进了对铜介导的细胞死亡机制的理解,并为癌症治疗中的代谢干预引入了一条有力途径。
生物炭和零价铁是从地下水中去除三氯乙烯(TCE)的有前景的材料,但对于生物炭 - 铁复合材料在渗透反应屏障(PRB)中的协同机制和水力性能仍需要进一步研究。在这项工作中,通过两种不同方法合成了生物炭 - 铁复合材料,并进行了微观分析、批次实验和PRB模型测试。结果表明,生物炭 - 铁复合材料对TCE的去除率达到90%以上,最佳去除条件为初始pH值为6.0,生物炭/铁质量比为5:1。生物炭 - 铁复合材料对TCE的去除遵循准二级和Freundlich模型,TCE的最大吸附容量为25.95 mg/g。生物炭的吸附作用和纳米零价铁(nZVI)的脱氯作用主导了TCE的去除。生物炭通过改变电化学特性显著增强了nZVI对TCE的脱氯作用,降低了nZVI的腐蚀电位,促进了直接电子转移,并提高了电子转移能力。M - 5BC - 1nZVI在维持足够的渗透系数(10至10 m/s)方面表现出优异的水力性能。
个性化医疗利用个人的基因、环境和生活方式信息来提供针对性的治疗策略。在基因组学进展和人工智能(AI)整合的推动下,这种方法能够实现精准诊断、优化治疗方案并改善患者预后。诸如预测分析、机器学习和实时监测等人工智能驱动的工具,可以促进疾病的早期检测、加强药物研发并支持适应性治疗。人工智能驱动的个性化医疗在未来的改进有望改变传统的一刀切式医疗模式,从而建立更具成本效益、以患者为中心的模式,能够在全球范围内改善临床结果和医疗质量。
痔病在西方世界很常见,对医疗保健支出造成数十亿美元的影响。有多种治疗方法可供选择,包括手术和非手术方案。在解决可改变的风险因素后,应制定一个根据疾病解剖结构、症状严重程度和相关内科合并症量身定制的护理计划。作者对痔病的疾病病理生理学、诊断和治疗选择进行了综述。
产前暴露于双酚和金属已引发了人们对其对胎儿发育潜在影响的重大担忧,尤其是胎儿染色体数目异常(CNA)的风险。在这项病例对照研究中,我们分析了接受羊膜穿刺术的高危孕妇羊水中双酚和金属的浓度。分别使用超高效液相色谱 - 串联质谱法和电感耦合等离子体质谱法测量双酚和金属的浓度。应用逻辑回归和基于分位数的g计算来评估个体和联合效应,同时使用受限立方样条评估剂量反应关系。我们的研究结果表明,单独分析时,双酚S(BPS)、双酚Z(BPZ)、双酚AF(BPAF)、锑(Sb)和钒(V)与CNA风险增加显著相关,而锰、铁、铜(Cu)、镍(Ni)和锌(Zn)与CNA风险显著负相关。在多污染物模型中,双酚和金属混合物的联合暴露与CNA风险增加相关。铜和镍表现出正相加相互作用。此外,BPS、BPZ和BPAF分别与唐氏综合征风险增加相关,而锌与唐氏综合征风险降低相关。BPS、Sb、V和锌分别与克兰费尔特综合征风险增加相关。这些发现强调了产前双酚和金属暴露在胎儿CNA发病机制中的潜在作用,突出了相加和协同效应。
开发具有平衡机械性能、成骨活性和可控降解性的可生物降解骨替代物仍然是骨组织工程中的一项关键挑战。在本研究中,通过微波-超声辅助法原位掺杂合成了钽掺杂的β-磷酸三钙(β-TCP)粉末,并由此制备了多孔生物陶瓷支架。系统评估了钽掺杂浓度对支架的物理化学性质、体外和体内生物安全性以及支架成骨特性的影响。结果表明,掺入钽显著提高了结构稳定性,并将抗压强度从5.65MPa(纯β-TCP)提高到9.84MPa(2.5%钽组),同时保持了高孔隙率(65.98%)。在体外,支架表现出优异的细胞相容性,细胞活力超过90%,2.5%钽组对成骨分化的促进作用最为显著,碱性磷酸酶活性增强和钙沉积证明了这一点。体内实验进一步证实了其卓越的骨再生性能,2.5%钽组在12周时的骨体积分数(BV/TV)达到42.29%,显著高于纯β-TCP组的22.27%。这些发现强调了钽在同时改善机械完整性、生物降解动力学和骨诱导性方面的作用,确立了2.5%钽掺杂的β-TCP作为临床骨再生应用中极具前景的支架材料。
髓系细胞触发受体2(TREM2)是TREM家族的细胞表面跨膜受体,主要表达于中枢神经系统(CNS)内的小胶质细胞上。越来越多的证据表明,小胶质细胞TREM2在调节炎症信号通路中起关键作用,从而影响神经炎症的进程——神经炎症是各种神经退行性疾病和中枢神经系统疾病的核心病理特征。在这篇综述中,我们旨在阐明TREM2调节神经炎症过程的分子机制,特别关注该领域的最新进展。对TREM2介导的信号传导有更深入的了解,可能会发现具有重大转化潜力的新型治疗靶点和途径,用于治疗中枢神经系统疾病。
近年来,新型脂质基药物递送系统受到了广泛关注,其中纳米耳蜗状结构作为一种特别有前景的脂质基递送系统崭露头角,因其能够提高多种治疗剂和营养剂的稳定性、生物利用度以及靶向递送能力而受到认可。纳米耳蜗状结构是超分子圆柱形脂质基载体,由带负电荷的磷脂(如磷脂酰丝氨酸)与二价阳离子(如钙)相互作用形成。其独特的多层结构赋予了高物理化学稳定性,能够有效封装和保护亲水性和疏水性生物活性物质免受环境和生理降解。与传统的脂质基系统(如脂质体或固体脂质纳米粒)相比,纳米耳蜗状结构具有缓释性、改善的胃肠道稳定性和降低的全身毒性,使其适用于口服、黏膜和全身给药。其应用涵盖制药和营养领域,包括功能性食品,在这些领域中,纳米耳蜗状结构可提高姜黄素、维生素D₃和ω-3脂肪酸等生物活性物质的溶解度、感官特性和保质期。已经开发了各种制剂技术,包括脂质体向耳蜗状结构的转变、包封方法和冷冻干燥,以优化粒径、包封效率和释放行为。尽管它们具有潜力,但在大规模生产、批次一致性、监管验证和长期安全性评估方面仍存在关键挑战。本综述强调了纳米耳蜗状结构的制剂策略、功能特性和生物医学相关性,同时探讨了它们目前的局限性和转化前景。它们的独特优势凸显了持续跨学科努力以充分发挥其在药物递送和基于营养的干预措施中全部潜力的重要性。
直肠脱垂是一种复杂的、多因素的病症,具有重大的功能和心理社会影响。本综述概述了目前对其病理生理学、临床表现、诊断评估和循证管理的认识。重点在于以患者为中心的方法,该方法纳入了解剖和功能因素,以及对并存的盆腔器官脱垂进行多学科矫正。会阴和腹部手术方法均提供有效的治疗。最近的数据支持基于患者特征、手术风险和外科医生专业知识进行个体化手术规划。包括腹腔镜和机器人手术方法在内的微创技术,在适当选择的患者中可提供良好的结果,应在可行时采用。
肛门瘙痒症的特征是肛周皮肤严重瘙痒。它可能是间歇性、持续性、急性或慢性的。75%的病例可找到潜在病因,纠正病因通常会使症状显著改善。治疗重点在于纠正潜在病因、进行肛门直肠卫生教育、识别并避免诱因以及症状管理。尽早且频繁地讨论患者期望有助于维护医患关系并指导治疗。本文将概述肛门瘙痒症治疗中必不可少的病因、诊断检查及治疗方式。
对于急性眩晕患者,结构化的、基于问题的病史采集和体格检查对于准确诊断和治疗至关重要。ATTEST或STANDING算法是用于急诊科急性眩晕患者的诊断方法。首先排除中风或寻找明显的医学病因。如果结果为阴性,则遵循ATTEST或STANDING算法,通过将其分为不同类型的发作性前庭综合征或急性前庭综合征来区分周围性和中枢性眩晕病因。Dix-Hallpike手法用于诊断发作性前庭综合征患者的后半规管良性阵发性位置性眩晕。
癫痫持续状态(SE)是一种危及生命的神经急症,其定义为癫痫发作活动持续延长或发作活动后未恢复至基线状态。SE可导致永久性神经元损伤,尽早识别至关重要。SE的治疗采用逐步推进的方法,首先使用苯二氮䓬类药物,其次是抗癫痫药物,最后使用麻醉剂。评估气道状况以及检查育龄女性的低血糖和妊娠状态是必不可少的。非惊厥性SE可能难以诊断,需要脑电图检测。对于孕妇、老年人和免疫功能低下患者的SE病例,需要特殊考虑。
藏毛疾病常见于青少年和年轻人,与毛发内陷、摩擦及细菌定植有关。肥胖、久坐不动的生活方式和多毛症等危险因素应在初始非手术治疗中加以应对。急性疾病主要通过切开引流进行治疗;在引流时对已识别的凹坑进行去顶处理可降低复发率。慢性藏毛疾病的治疗重点是去除凹坑,可能还需辅以袋形缝合术或一期缝合。采用基于皮瓣的技术进行缝合,如卡里达基斯和巴斯科的裂隙提升术,复发率较低,但并发症风险较高。
肛裂是一种常见的肛肠疾病,通常发生在中线部位。虽然表现可能各不相同,但常伴有疼痛和出血。大多数肛裂与肛门括约肌张力过高有关,不过其他病因包括感染、炎症性肠病和恶性肿瘤。诊断主要依靠临床症状。初始治疗包括增加纤维和液体摄入量以及症状管理。慢性肛裂可能需要局部使用硝酸盐、钙通道阻滞剂、肉毒杆菌毒素或手术治疗。外侧内括约肌切开术是手术治疗的金标准。某些患者群体存在特殊注意事项。
在过去20年里,我们对憩室炎的诊断和治疗方法不断演变。随着近期研究表明单纯性憩室炎病例可在无抗生素情况下进行选择性处理,抗生素的常规使用已减少。随着我们对憩室炎自然病程认识的加深,需要手术干预的标准也已修订。我们主张根据疾病严重程度、患者因素和临床情况选择性使用抗生素、经皮引流和手术。
发际线降低手术(HLS)是降低过高发际线的一种替代植发的选择。该手术有几个优点,包括立竿见影的效果和显著的密度填充。HLS的最佳候选人通常是额头发际线稳定且头皮可移动的女性。增强的头皮可移动性使手术过程中更容易实现推进。本文回顾了该手术的重要步骤,以获得一致且安全的效果。
大多数因头痛前往急诊科就诊的患者都在经历慢性病的良性加重。急诊科的重点是识别头痛的危险继发性病因并缓解疼痛。鉴于高复发率,急诊医生必须优化急性治疗、满足未满足的需求并确保适当的门诊随访。
结肠扭转最常发生于乙状结肠或盲肠。结肠扭转必须列入出现大肠梗阻症状患者的鉴别诊断中。影像学检查通常可确诊。患有腹膜炎或休克的患者应紧急送往手术室。对于病情稳定的乙状结肠扭转患者,首先进行内镜复位,并在复苏和肠道准备后择期行乙状结肠切除术。对于盲肠扭转或折曲患者,通常进行手术切除。结肠吻合术或改道术的建议遵循普遍确立的外科原则。
美容性眼睑成形术已经历了从减法技术到强调组织保留和增大技术的变革性转变。本文概述了上睑和下睑眼睑成形术的现代技术。
短暂性脑缺血发作是一种急性神经事件,由影响大脑、眼睛或脊髓的局灶性缺血引起,在磁共振成像(MRI)弥散加权成像(DWI)上无梗死且迅速缓解。这是一种基于组织的诊断,凸显了及时识别和风险分层的必要性。在急诊科的评估包括详细病史、风险评估、神经系统检查以及初始非增强计算机断层扫描(CT)以排除其他疾病,MRI DWI作为确认无梗死的金标准。血管成像、超声心动图、心电图(ECG)和实验室检查有助于识别潜在病因。视网膜中央动脉阻塞(CRAO)需要紧急诊断并咨询眼科以防止永久性视力丧失。
化疗引起的口腔黏膜炎(CIOM)的临床管理仍然是一项临床挑战,主要是由于口腔环境潮湿且处于机械动态变化中,这限制了传统伤口敷料的黏附与留存。为应对这些临床挑战,我们设计了一种名为AC-PEG-ALIP的动态湿黏附水凝胶,它由四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺酯(Tetra-PEG-SS)、氨基修饰的重组人III型胶原蛋白(rhCOL3-NH)和活性氧(ROS)响应型紫草根素包封脂质体(Lip@Alk)组成。AC-PEG-ALIP水凝胶展现出多种治疗活性,包括强大的抗炎活性、强大的抗氧化能力、组织修复潜力和抗衰老作用。材料表征表明该材料具有很强的湿黏附性,最大黏附拉伸强度为160 kPa,具有药物缓释性能,且生物相容性良好。体外评估证实了该水凝胶具有出色的生物相容性。AC-PEG-ALIP促进了人角质形成细胞(HOK)迁移,在24小时时实现了75%的伤口闭合,并使炎症细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)和核因子κB(NF-κB)的表达显著降低了50%-70%。在体内,AC-PEG-ALIP显著加速了大鼠CIOM模型中的伤口愈合,在第7天时将残余伤口面积降至11.03%,而未治疗的对照组为61.41%。组织学分析进一步显示,在第3天时胶原沉积增加,血管生成增加了两倍。总之,动态湿黏附水凝胶AC-PEG-ALIP为CIOM提供了一种有前景的策略,突出了生物界面设计在黏膜给药中的作用。
具有干性特征的癌细胞能够有效逃避免疫活性细胞(如T细胞)的识别和杀伤,这被认为是癌症复发和转移的根本原因。为了增强癌症免疫疗法的效果,我们开发了重新利用的盐霉素内质网(ER)应激纳米诱导剂(DTSS NPs),以协同抑制癌细胞的干性。盐霉素作为一种对肿瘤干细胞具有强大细胞毒性的聚醚抗生素,与胸腺五肽(TP5)和内质网靶向光疗剂s-780共同组装,并通过DSPE-PEG-生物素进行修饰,以获得DTSS NPs。这种纳米平台不仅提高了TP5和盐霉素的生物利用度,还确保了药物的可控释放并降低了治疗剂的副作用。此外,s-780产生的高热和活性氧进一步诱导内质网应激,下调PD-L1表达并激活cGAS-STING通路,而TP5显著促进T淋巴细胞的增殖和分化,从而增强抗肿瘤免疫力。重要的是,盐霉素协同增强s-780介导的内质网应激,有效抑制癌细胞的干性,从而增强癌细胞对T细胞的反应性。正如预期的那样,DTSS NPs激活全身免疫,抑制癌症转移和复发,通过抑制癌细胞干性为增强癌症免疫疗法提供了有前景的解决方案。
本综述探讨了血清淀粉样蛋白A(SAA)可能影响葡萄糖稳态和胰岛素敏感性的潜在机制,强调目前的证据大多是相关性的,需要进一步研究以确定因果关系。唾液α-淀粉酶(SAA)是膳食淀粉分解中的关键酶,已成为葡萄糖稳态、胰岛素分泌和食欲控制的潜在调节因子。除了在碳水化合物消化中的主要作用外,越来越多的证据表明SAA通过对早期葡萄糖释放的影响及其与激素信号通路的相互作用,对代谢过程产生影响。本综述探讨了SAA可能影响胰岛素分泌和食欲调节的机制,重点关注其在肠促胰岛素和其他肠道激素介导的途径中的作用。尽管SAA活性存在个体差异带来了挑战,但其作为代谢健康生物标志物的潜在效用仍然很有前景。未来的研究应优先揭示SAA活性与代谢结果之间的机制联系,以及建立在临床和研究环境中评估SAA的标准化方案。
本研究旨在探讨落新妇苷对高脂饮食(HFD)诱导的骨质流失的治疗作用及潜在机制,重点关注其对UPP1-丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)轴的调控、代谢重编程和肠道微生物群调节。雄性C57BL/6小鼠喂食HFD 10周以诱导肥胖和骨质流失,随后用不同剂量(25、50、100mg/kg/d)的落新妇苷干预8周。评估体重、血清生化参数、骨微结构(通过显微CT)和骨代谢标志物。进行转录组学、16S rRNA测序和血清代谢组学分析以探索分子机制。使用骨髓间充质干细胞(BMSC)进行体外实验,以评估棕榈酸和落新妇苷处理下的成骨和成脂分化。落新妇苷显著减少HFD诱导的体重增加、血脂异常和骨质流失,骨矿物质密度和小梁骨结构的改善证明了这一点。它上调成骨标志物(RUNX2、碱性磷酸酶),同时下调成脂标志物(PPAR-γ)和炎症信号(p38MAPK)。转录组分析表明,落新妇苷恢复了在HFD小鼠中下调的UPP1表达,并调节了MAPK信号通路。代谢组分析表明,落新妇苷下调促炎脂质(如前列腺素F2α),上调抗炎代谢物(如鞘脂和4-羟基吲哚)。肠道微生物群分析表明,落新妇苷恢复了微生物多样性,降低了厚壁菌门/拟杆菌门的比例,抑制了促炎菌属,同时促进了有益细菌。在体外,落新妇苷通过调节UPP1-MAPK轴和减少氧化应激,增强了骨髓间充质干细胞的成骨分化并抑制了成脂分化。落新妇苷通过靶向UPP1-MAPK轴、调节脂质代谢、减轻炎症和恢复肠道微生物群稳态来改善HFD诱导的骨质流失。这些发现全面了解了落新妇苷在代谢性骨病中的多靶点机制,并突出了其作为骨质疏松症治疗剂的潜力。本研究通过阐明落新妇苷在HFD诱导的骨质流失中的多靶点治疗机制,首次将其对UPP1-MAPK信号轴的调控与代谢重编程和肠道微生物群调节相结合,具有显著的新颖性和创新性,此前尚未见报道。与现有关注孤立途径的文献不同,本研究揭示了落新妇苷独特的能力,即同时恢复UPP1表达、下调促炎MAPK信号、重塑肠道微生物群组成(降低厚壁菌门/拟杆菌门比例),并通过鞘脂和吲哚衍生物的代谢组调节来调节成骨-成脂分化,提供了一个全面的“肠-骨轴”视角,超越了传统的代谢性骨病抗炎或抗氧化方法。
背景:食物和营养受到权力结构的影响,这些权力结构使历史不公长期存在。在边缘化和低收入环境中,种族、性别和阶级不平等限制了人们获得充足且符合文化习惯的食物,对公众健康产生了严重影响。殖民遗产、制度性种族主义、性别压迫以及将营养商品化并抹去传统知识的新自由主义政策加剧了这些差距。本研究探讨了这些相互交织的压迫如何塑造全球营养不平等,并提出了公共卫生领域以正义为导向的变革性方法。 方法:采用由公共卫生、社会学、女权主义理论和南方认识论提供信息的交叉性和去殖民化框架进行批判性综述。从Scopus、PubMed、SciELO和科学网检索2010年至2025年发表的文章。最终分析纳入了46项方法设计各异的研究。 结果:种族化贫困和结构性种族主义是粮食不安全的核心驱动因素。性别化的照料负担和与食物相关劳动的女性化对边缘化女性的影响尤为严重。传统的和基于社区的食物知识往往被排除在政策框架之外。跨性别和性别多样化人群在营养研究中基本仍未得到关注。肥胖、营养不良和社会不平等形成了一种综合征关系,新冠疫情和社会保护系统的脆弱性使其更加恶化。 结论:将食物视为一项政治和关系性权利对于推进社会正义、认知多样性和解放性未来至关重要。研究结果强调了转变公共卫生范式以应对营养不良和肥胖的结构性决定因素、促进食物主权以及将边缘化社区作为有尊严和可持续食物系统的共同创造者的紧迫性。
患有镰状细胞病(SCD)的儿童因能量需求增加而生长发育迟缓的风险更高,而饮食摄入往往无法满足这些需求。解决生长发育迟缓的有效策略强调定期生长监测、饮食评估以及筛查粮食不安全问题。管理措施包括高热量、高蛋白饮食,解决粮食不安全问题以及有针对性的微量营养素补充。诸如羟基脲和输血等治疗方法可能进一步支持健康的生长模式。可转诊至营养师、儿科胃肠病学家和内分泌学家处,以解决持续存在的生长问题或其他医疗问题。多学科护理和定期监测对于优化生长和健康结果至关重要。
口腔微生物群在维持口腔和全身健康方面发挥着关键作用。最近的研究突出了牙科生物材料调节这一复杂微生物群落的潜力。由于动态口腔环境导致的保留时间较短,调节口腔微生物群的牙科生物材料需要独特的设计考量。本综述概述了调节口腔微生物群的生物材料的最新进展,包括益生菌递送平台、干细胞移植、释放金属离子的水凝胶、抗菌和抗氧化材料以及仿釉质膜。这些牙科生物材料选择性地抑制牙龈卟啉单胞菌等致病物种,同时促进共生微生物。受生物启发的设计和人工智能辅助的材料发现正成为有前景的策略。最终,调节口腔微生物群的牙科生物材料可通过促进有益共生菌的唾液介导转运来治疗包括肿瘤和心血管疾病在内的全身疾病。将微生物学与材料科学相结合对于个性化调节口腔微生物群和成功的临床转化至关重要。