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用于持续肽递送的智能两性离子可生物降解水凝胶:在神经治疗肽NX210c中的应用。

Biomater AdvPMID:40763683

治疗性肽在特异性、安全性和生物利用度之间实现了良好的平衡,具有广阔的应用前景。然而,其临床应用受到体内稳定性差和半衰期短的限制,需要频繁给药,这可能会影响患者的依从性和治疗效果。NX210c是一种合成的环十二肽,源自室管膜下器官腱糖蛋白的血小板反应蛋白重复基序,具有神经保护作用,是治疗神经系统疾病的一个有潜力的候选药物。然而,其较短的半衰期(约15分钟)需要静脉输注,这凸显了开发替代给药方法以提高患者生活质量的重要性。本研究报告了一种可注射的、可生物降解的基于壳聚糖的水凝胶的临床前开发,该水凝胶用大环配体DOTAGA功能化,设计用于皮下持续释放NX210c。该水凝胶在生理条件下通过静电和氢键相互作用原位形成。无溶剂配方简单且与临床兼容。对水凝胶候选物进行了体外注射性、凝胶化、肽负载和释放动力学的筛选。在啮齿动物上的体内验证证实了其在几周内具有皮下可注射性、凝胶化能力、生物相容性和生物降解性。药代动力学研究表明了不同的特征:静脉注射导致肽在1小时内清除;皮下注射游离的NX210c可略微延长其在血液中的存在时间,约3小时内可完全消除。使用水凝胶可使曲线下面积提高数十倍,肽水平可持续10至15天以上。这些结果突出了水凝胶作为一种对患者友好、可临床转化的治疗性肽持续释放平台的潜力。未来的研究将集中在评估其治疗效果上。

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ELITe InGenius系统用于乙型肝炎病毒DNA定量分析的性能

Diagn Microbiol Infect DisPMID:40916253

检测乙肝病毒(HBV)DNA水平是诊断活动性HBV感染、评估疾病严重程度和预后、指导治疗决策以及监测治疗反应的标准医疗手段。在该研究中,对ELITe InGenius系统定量检测HBV DNA的分析性能和临床性能进行了评估。共检测了377份存档的乙二胺四乙酸(EDTA)血浆或血清标本。HBV ELITe MGB试剂盒对HBV DNA进行了高精度的线性定量检测。特异性为100%。与cobas HBV检测具有良好的相关性,包括接受核苷(酸)类似物抗病毒治疗的患者。使用ELITe InGenius系统的HBV ELITe MGB试剂盒适用于在整个定量动态范围内检测和定量HBsAg阳性患者的HBV DNA。

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来自大戟的倍半萜类化合物

PhytochemistryPMID:40914284

从生长在乌兹别克斯坦的泽漆地上部分分离出6个未描述的倍半萜酯类化合物,即泽漆素A - F,以及14个已知的胡萝卜烷类似物。通过广泛的光谱分析确定了它们的结构,并通过实验和计算的ECD数据比较以及单晶X射线衍射晶体学确定了绝对构型。泽漆素A - F(1 - 6)中,泽漆素A - D(1 - 4)呈现胡萝卜烷型倍半萜酯,泽漆素E - F(5 - 6)呈现芳樟烷型。化合物7 - 20首次从大戟属植物中分离得到,其中化合物7是自然界中前所未有的。生物活性测定表明,3个带有9 - 酮基和三取代苯甲酰氧基部分的6 - 酰氧基残基的化合物(3、9和10)通过抑制LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞中NO的释放表现出抗炎作用,IC值范围为22.49±0.21至30.31±1.19μM。此外,5个带有Δ、Δ或8β - OH以及具有多种取代模式的6 - 苯甲酰氧基的酯类化合物(3、9、11、14和18)对HeLa、HT - 29和MCF - 7细胞系显示出一定的细胞毒性活性,化合物18的IC值分别为14.71±0.75、15.30±0.75和26.36±1.84μM。

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用于软组织填充剂的可注射氨基修饰聚-L-乳酸微球/透明质酸基水凝胶复合材料

Biomater AdvPMID:40876092

软组织填充剂在治疗皮肤老化以及修复缺失或切除的软组织容积方面备受关注。然而,开发兼具安全性和适用性的填充剂仍然是一项挑战。本研究提出了一种协同复合填充剂,其由醛基修饰的透明质酸(OHA)、酰肼基修饰的透明质酸(NHA)、氨基修饰的聚-L-乳酸微球(NPLLA)和抗氧化铜肽组成。通过席夫碱反应原位形成的水凝胶具有优异的机械性能和即时填充效果。氨基修饰的聚-L-乳酸微球不易团聚,避免了不良反应的发生,并进一步增强了填充剂的机械性能。定时释放平台为铜肽稳定性提供保护,在纤维化包封阶段清除活性氧,并协同促进胶原蛋白沉积。在裸鼠皮肤老化模型中,水凝胶通过TGF-β/Smad信号通路刺激胶原蛋白生成,具有良好的长期填充效果。因此,基于NPLLA微球/透明质酸的复合水凝胶作为可注射软组织填充剂具有巨大潜力。

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微生物坏死物质对腐殖化的不同贡献:超嗜热与传统嗜热堆肥

Bioresour TechnolPMID:40939660

微生物残体在堆肥系统中微生物驱动的有机物转化过程中起着至关重要的作用。然而,其在高温堆肥腐殖化过程中的作用尚未得到充分研究。在本研究中,进行了为期52天的全尺寸槽式超嗜热堆肥(hTC)和传统嗜热堆肥(cTC)。与hTC相比,cTC中细菌残体碳(BNC)(3.67至6.35毫克/克)和真菌残体碳(FNC)(8.12至13.07毫克/克)的积累显著更高,hTC的BNC(1.33至2.84毫克/克)和FNC(1.93至8.32毫克/克)较低。包括温度和碳氮比在内的环境因素对hTC中微生物残体碳(MNC)的积累有负面影响。此外,hTC加热阶段微生物活性和多样性的降低进一步影响了MNC的积累。变形菌门和厚壁菌门细菌以及子囊菌门和担子菌门真菌被确定为与MNC积累密切相关的关键微生物类群。控制MNC动态的微生物介导的生化过程会影响堆肥腐殖化过程。观察到微生物残体对腐殖化的贡献存在差异:在cTC中,MNC动态在促进腐殖化方面发挥了重要作用,而在hTC中,MNC积累对腐殖化的贡献明显有限。hTC可能通过高温(通常超过80°C)和独特的嗜热微生物更显著地提高腐殖化速率,促进小分子有机物聚合并转化为稳定的腐殖质。本研究定量评估了高温堆肥中残体碳的动态变化,并为残体在此过程中的作用提供了新的见解。

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用于多模态协同癌症治疗的高熵金属间化合物/碳纳米花级联纳米酶

J Colloid Interface SciPMID:40845442

尽管纳米酶介导的化学动力学疗法(CDT)已得到广泛研究,但其治疗效果受到肿瘤微环境(TME)的阻碍,肿瘤微环境的特点是内源性HO水平低和谷胱甘肽(GSH)浓度高。在这项工作中,通过一步热解合成了PtFeCoMoMn高熵金属间化合物合金/N掺杂碳纳米花(HEIA/NCNFs)。HEIA/NCNFs表现出多种过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、氧化酶(OXD)、谷胱甘肽氧化酶(GSHOx)和NADPH氧化酶(NOX)样活性,这些活性与葡萄糖氧化酶(GOx)和阿霉素(DOX)整合,建立了级联纳米治疗平台(称为HEIA/NCNFs-GOx/DOX)。简而言之,GOx消耗肿瘤细胞中的葡萄糖,产生HO以弥补TME中HO的不足。随后,HEIA/NCNFs通过POD/CAT/OXD样活性将HO转化为活性氧(ROS)。此外,HEIA/NCNFs通过其GSHOx样活性消耗细胞内GSH,并同时通过其NOX样活性消耗NADPH来抑制GSH再生,从而使谷胱甘肽过氧化物酶4失活并诱导铁死亡。通过结合饥饿疗法、CDT、铁死亡和化疗,所建立的级联纳米酶系统显著提高了乳腺癌的治疗效果,体外和体内研究均验证了这一点。这种多功能纳米药物提高了治疗精度,降低了脱靶效应,并推动了安全、高效癌症治疗方法的发展。

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揭示泰国北部雾霾的起源:利用靶向分子标志物对细颗粒物进行综合化学表征和源解析

J Environ Sci (China)PMID:41005921

泰国北部的年度雾霾日益严重,对健康和环境造成影响。然而,由于气溶胶分子示踪剂的观测数据有限,雾霾的来源仍未得到充分量化。本研究全面调查了2019年泰国北部一个农村地区雾霾期和雾霾后时期颗粒物(PM)的化学成分,包括无机和有机化合物。雾霾期和雾霾后时期的平均PM浓度分别为87±36和21±11µg/m³。有机物是PM质量的主要贡献者,其次是水溶性无机离子和矿物粉尘。利用左旋葡聚糖、脱氢枞酸和4-硝基邻苯二酚等分子标志物以及离子(Cl⁻和K⁺)来表征低雾霾(PM<100µg/m³)和偶发性雾霾(PM>100µg/m³)。低雾霾与农业废弃物燃烧产生的本地气溶胶有关,而偶发性雾霾则与混合农业废弃物、软木和硬木燃烧产生的老化气溶胶有关。在受体模型(正定矩阵因子分解)中纳入这些分子标志物的源解析确定了三种不同的生物质燃烧源:混合、本地和老化生物质燃烧,在雾霾期分别占PM的31%、19%和13%。在雾霾后时期,贡献发生了变化,本地生物质燃烧(32%)与二次硫酸盐(34%)以及混合粉尘和交通源(26%)相当。这些发现表明,区域和本地来源都导致了严重的雾霾,凸显了跨境合作综合政策以及更严格法规以减少泰国北部和东南亚生物质燃烧的必要性。

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姜黄素诱导接合质粒转移加速的机制洞察:细胞内精氨酸摄取的作用

Food MicrobiolPMID:40889866

姜黄素具有广泛的应用,涵盖多个领域,包括添加到膳食补充剂、功能性饮料、化妆品配方和营养保健品中。然而,其对抗生素耐药性发展的潜在影响仍有待充分阐明。因此,本研究旨在探究姜黄素对携带抗生素抗性基因(ARGs)的质粒接合转移的影响。我们的研究结果表明,姜黄素显著增强了RP4质粒以及携带bla、mcr-1和tet(X4)的临床相关质粒的转移。进一步的机制分析显示,姜黄素通过增加细菌膜通透性、诱导氧化应激和加速能量代谢,同时改变水平基因转移(HGT)相关关键基因的表达水平,促进了质粒接合转移。值得注意的是,姜黄素提高了细胞内精氨酸水平,外源性补充精氨酸进一步促进了质粒转移。姜黄素处理后,精氨酸摄取基因(artJ、artI和argT)上调,缺失artJ显著减弱了姜黄素诱导的精氨酸积累和质粒转移,表明artJ基因通过促进精氨酸摄取在促进姜黄素诱导的质粒转移中起关键作用。这些发现为姜黄素在潜在加速抗生素耐药性传播方面未被认识的风险提供了新见解,凸显了姜黄素在食品工业中使用的意外后果。

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FOXO1驱动的二叶式主动脉瓣相关胸主动脉瘤中的内皮细胞衰老。

Biochim Biophys Acta Mol Basis DisPMID:40972881

二叶式主动脉瓣(BAV)是一种先天性畸形,使个体易患胸主动脉瘤(TAA),内皮功能障碍在其发病机制中起关键作用。内皮细胞衰老内皮功能障碍的一个标志,但尚未建立将内皮衰老与BAV-TAA联系起来的直接证据。在本研究中,我们从BAV-TAA患者和健康对照中生成诱导多能干细胞(iPSC),随后将它们分化为内皮细胞(iEC)。我们的研究结果表明,BAV-TAA-iEC表现出衰老表型,包括增殖受损、迁移能力减弱、衰老标志物(p53、p21、p16)上调以及明显的衰老相关分泌表型(SASP)。通过RNA测序进行的转录组分析表明,BAV-TAA-iEC中FOXO信号通路异常激活,这可能导致BAV-TAA-iEC衰老。使用AS1842856抑制FOXO1信号通路可有效逆转衰老表型、恢复内皮型一氧化氮合酶(eNOS)表达、降低SASP细胞因子水平,并通过p65和p38信号通路减轻炎症。这些发现表明,内皮细胞衰老在BAV-TAA的发病机制中起关键作用,靶向FOXO1信号通路可能是BAV相关主动脉疾病的一种有前景的治疗策略。

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环磷酸腺苷诱导的类玫红掷孢酵母Y16减轻葡萄采后酸腐病及其潜在作用机制

Food MicrobiolPMID:40889839

由黑曲霉引起的酸腐病是葡萄采后常见病害,会导致果实品质下降,给葡萄产业造成严重经济损失。本研究调查了环磷酸腺苷(cAMP)诱导的玫瑰掷孢酵母Y16对葡萄采后酸腐病的防治效果,并探讨了其潜在作用机制。结果表明,与未用cAMP培养的玫瑰掷孢酵母Y16相比,用0.05 mM cAMP诱导培养24 h的玫瑰掷孢酵母Y16能进一步减轻酸腐病。cAMP可增强玫瑰掷孢酵母Y16的定殖能力。更重要的是,cAMP诱导的酵母进一步提高了抗氧化酶的活性和相应基因的表达水平,从而提高了葡萄清除活性氧的能力。此外,cAMP诱导的玫瑰掷孢酵母Y16还进一步提高了葡萄中防御酶的活性以及相应基因的表达水平,从而增强了葡萄的抗病性。此外,抗性次生代谢产物的积累也进一步增加,这也有助于提高葡萄的抗病性。本研究表明,cAMP诱导培养有助于提高玫瑰掷孢酵母Y16对葡萄采后酸腐病的防治效果。该研究为葡萄产业减轻采后酸腐病提供了一种新颖有效的生物防治策略。通过使用cAMP诱导的拮抗微生物,有可能减少对化学杀菌剂的依赖,从而促进可持续农业实践,提高葡萄产品的整体质量和安全性。

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中国上海一所幼儿园诺如病毒GII.17毒株暴发的流行病学及分子学调查

Diagn Microbiol Infect DisPMID:40907201

引言:诺如病毒(NoV)是全球范围内导致人类非细菌性急性胃肠炎(AGE)的最常见病原体之一。 方法:2024年9月,对中国上海市一所幼儿园发生的诺如病毒暴发进行了流行病学调查和病因分析,为今后预防和控制类似事件提供参考。 结果:此次暴发共报告9例呕吐和腹泻病例,涉及同一班级的8名学生和1名教师。症状发作集中在9月26日至28日。核酸检测在3例病例的肛拭子样本中检测到诺如病毒GⅡ阳性,基因分型确认存在GII.17诺如病毒。此外,发现病毒株在基因的RdRp区域和VP1区域高度同源。进化分析表明,此次暴发分离出的毒株与2022 - 2024年在欧美流行的毒株具有高度同源性。 结论:有必要加强对诺如病毒GII.17基因型VP1区域分子进化的研究,以预防可能造成严重危害的新变种出现。

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氮、磷共掺杂碳纳米带中的铁钴双原子位点作为锌空气/碘化物混合电池的多功能催化剂

J Colloid Interface SciPMID:40782490

探索高性能和多功能催化剂是锌-空气/碘化物混合电池(ZAIHB)的关键问题。在本研究中,嵌入生物质衍生的(N,P)杂原子共掺杂碳纳米带(NPCB)框架中的铁-钴双原子位点(DAS)被设计为ZAIHB的多功能催化剂。理论分析表明,双原子中心的结构匹配和局部电子工程有助于促进氧和碘化物氧化还原反应的催化活性。此外,氮(N)和磷(P)共掺杂的碳纳米带形成了高度多孔的独立支撑基底,赋予了快速动力学。受益于上述有利特性,FeCo DAS@NPCB对氧/碘化物氧化还原反应表现出优异的多功能催化性能。采用FeCo DAS@NPCB阴极的全ZAIHB电池表现出高能量效率(77.4%)和长循环寿命(超过300小时)。此外,具有水凝胶电解质的固态ZAIHB在充放电循环过程中表现出良好的柔韧性和稳定性。更令人印象深刻的是,在从暴露于空气到无氧环境的转变过程中,随着氧还原反应(ORR)被碘化物还原反应(IRR)取代,该电池表现出高可靠性。这种独特的机制导致所制备的ZAIHB具有高度适应性,能够在各种工作环境中使用。因此,本研究引入了一种设计和构建多功能催化剂的新策略,并促进了用于各种电子产品的高效ZAIHB的快速发展。

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揭示过渡金属氧化物催化剂中用于增强析氧反应的机理调控策略。

J Colloid Interface SciPMID:40812062

析氧反应(OER)是水电解制氢的阳极反应。其缓慢的动力学和高电位严重限制了整体效率。OER通常通过三种主要机制进行:吸附质析出机制(AEM)、晶格氧氧化机制(LOM)和氧化物路径机制(OPM)。AEM受中间吸附能线性标度关系的限制,理论过电位下限为370 mV。LOM是由晶格氧直接参与反应绕过OOH*形成的,但氧空位的积累会导致结构坍塌。OPM通过相邻活性位点协同实现O - O自由基耦合,兼具高活性和稳定性,但需要精确调控原子间距(2.5 - 3.0 Å)。为阐明OER途径,本综述总结了用于识别不同机制的各种分析方法和原位表征技术。然后更详细地研究了过渡金属氧化物(TMOs)的结构调制策略,包括异质结构、掺杂、表面重构和缺陷工程策略对机制调控的影响。最后,提出了未来的研究方向,以开发用于实际应用的基于TMOs的电催化剂。

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意大利中部阿诺河流域受污染地表水中硝酸盐和亚硝酸盐的氮氧同位素

J Environ Sci (China)PMID:41005882

由于大城市的存在以及广泛的工农业活动,阿诺河流域(意大利中部)受到了相当大的人为压力。在这项工作中,对来自阿诺河及其主要支流的26个水样进行了分析,以评估水污染状况。阿诺河的地球化学组成从源头(以钙-重碳酸根相为主)到河口(以钠-氯(硫酸根)化学为主)发生变化,化学水质指数表明,由于人为因素和海水入侵,在流入利古里亚海之前水质恶化加剧。翁布罗内河和乌斯恰纳河支流将人为污染物带入阿诺河,而埃尔萨河支流则提供了大量的地质成因硫酸盐。还测定了溶解态硝酸盐和亚硝酸盐的浓度(分别高达63和9毫克/升)以及各自的δN和δO同位素值,以了解阿诺河流域地表水氮物种的来源和归宿。δN-NO和δO-NO的联合应用以及氮源分配模型确定了土壤有机氮以及污水和生活废物是溶解态NO的主要来源。δN-NO和δO-NO值表明硝化过程影响阿诺河流域的水体,从而控制了氮物种的丰度和比例。我们的工作表明,需要做出更多努力来改进管理策略,以减少氮化物向阿诺河流域地表水的排放,因为自21世纪初以来进展甚微。

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耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的分子分析及头孢他啶-阿维巴坦敏感性:一所大学医院肝移植受者血培养七年经验

Diagn Microbiol Infect DisPMID:40854292

背景:耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(CRKP)感染是肝移植(LT)受者死亡的主要原因。 方法:我们旨在阐明CRKP菌株中碳青霉烯耐药的分子机制,并确定高危患者群体(如LT受者)中头孢他啶-阿维巴坦(CZA)的体外敏感性。 结果:在2016年1月至2022年期间的127例LT受者中,30天时存活和死亡的CRKP败血症患者对阿米卡星、庆大霉素、环丙沙星、左氧氟沙星、亚胺培南、美罗培南、哌拉西林-他唑巴坦、复方磺胺甲恶唑、替加环素和黏菌素的体外敏感性无统计学显著差异,但阿米卡星和美罗培南在90天时具有统计学显著性(p≤0.05)。在分离株中,120株(94.4%)改良碳青霉烯灭活试验呈阳性。对127株CRKP分离株的碳青霉烯酶基因进行分析时,最常见的碳青霉烯酶基因是OXA-48(59.1%)。CRKP分离株中OXA-48、OXA-48+NDM、NDM、IMP和VIM基因的存在与CZA药敏结果存在统计学显著差异(p<0.05)。 结论:无论患者群体的多样性如何,CRKP分离株中OXA-48耐药基因的存在与对CZA的体外敏感性密切相关。

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利用定量超声包络统计成像预测绝经后女性椎体骨折风险。

UltrasonicsPMID:40897038

本研究旨在评估定量超声(QUS)包络统计成像在预测绝经后女性椎体骨折(VF)风险方面的临床效用,与传统双能X线吸收法(DXA)测量结果进行比较,后者包括骨密度(BMD)和T值。总共纳入了63名绝经后女性。对L3椎体进行QUS包络统计成像,分析包括中谷参数(m)、散射体聚类参数(α)、相干与漫射信号比(k)以及熵(H)等参数,以便与DXA进行比较。数据被分为三个三分位数组:参照组、早期VF风险组和高风险组。计算比值比(OR)以评估每个参数对VF风险的预测能力。使用组内相关系数(ICC)和Bland-Altman图来评估受试者内部以及不同操作者之间的一致性。总体而言,有VF和无VF的受试者之间QUS参数无显著差异(p>0.05)。然而,与DXA相比,中谷参数和熵与早期VF风险存在显著关联,因为处于第二个三分位数组的受试者与第一个三分位数组的受试者相比,VF风险更高(m的OR为3.02,H的OR为3.30)。Bland-Altman分析表明,所有QUS参数的平均差异接近零,ICC超过0.90。QUS包络统计成像在预测VF方面可补充DXA,尤其是在检测早期骨折风险方面,为骨质疏松症筛查提供了一种非侵入性、无辐射的替代方法。

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来自线叶泽兰花朵中未描述过的抗微生物半日花烷二萜类化合物。

PhytochemistryPMID:40930407

由于耐药植物病原体的出现,对以前未描述过的抗菌剂的需求正在增加。植物界是新生物农药未开发的来源之一。一个由薄层色谱-枯草芽孢杆菌生物测定、薄层色谱-质谱和制备型快速柱色谱组成的生物测定引导过程,使得从柳叶泽兰(Euthamia graminifolia,以前称为Solidago graminifolia)的花提取物中分离出了五种以前未描述过的抗菌半日花烷二萜(禾叶泽兰素A-E,1-5)。它们的结构通过核磁共振光谱进行了阐明,并得到了高分辨质谱/质谱、旋光测定、紫外光谱和衰减全反射傅里叶变换红外光谱的支持。禾叶泽兰素A-C(1-3)对革兰氏阳性植物病原体萎蔫短小杆菌(Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens)和密歇根棒状杆菌(Clavibacter michiganensis)表现出低到中等的抗菌和杀菌活性,最低抑菌浓度值在67至533μg/mL之间,最低杀菌浓度值在133至533μg/mL之间。相比之下,禾叶泽兰素D+E(4+5)仅对密歇根棒状杆菌有活性。在分离出的化合物中,禾叶泽兰素A表现出最强的抗菌作用,并对作物病原体小麦根腐离蠕孢(Bipolaris sorokiniana)表现出弱的抗真菌活性。这些发现强调了生物测定引导分级分离在发现以前未描述过的生物活性化合物方面的潜力。

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主动脉缩窄修复术后成人左心房僵硬度、肺充血与有氧运动能力受损之间的关系。

Am Heart JPMID:40849038

背景:在获得性心力衰竭患者中,左心房(LA)僵硬度与肺淤血和运动耐量下降有关,但尚未在主动脉缩窄(COA)的成人患者中进行研究。我们假设与对照组相比,患有COA的成人患者LA僵硬度增加,进而心脏储备功能更差、肺淤血更严重且有氧能力受损,并且LA僵硬度指数与COA组中这些异常情况的存在相关。 方法:在这项前瞻性研究中,46例接受过COA修复术的成人患者和46例对照者接受了运动超声心动图检查并进行了呼出气分析。静息时通过测量侧壁E/e'与LA储存应变的比值(E/e'/LARS)来评估LA僵硬度。通过运动诱发的LA储存应变变化、右心室游离壁应变/右心室收缩压(RV-PA耦联)以及心输出量(CO)来评估心脏储备功能。通过肺部超声评估肺淤血情况。 结果:与对照组相比,COA组的LA僵硬度指数更高(0.47±0.12 vs 0.14±0.09,P<0.001),进而心脏储备功能更差、肺淤血更严重且有氧能力受损。在COA组中,LA僵硬度指数较高(>0.42)的患者心脏储备功能、肺淤血情况及有氧能力更差。LA僵硬度指数的相关因素包括高搏动性左心室(LV)后负荷、LV肥厚和心房颤动。 结论:这些数据表明COA患者的LA僵硬度、肺淤血和运动不耐受之间存在机制上的联系,并且LA僵硬度指数的相关因素可能为改善该人群预后的治疗干预提供可行的靶点。

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一种从恶化状态恢复厌氧氨氧化/内源性部分反硝化结合连续流部分硝化生物膜系统的有效策略。

Bioresour TechnolPMID:40939655

羟胺补充最近已成为一种维持部分硝化(PN)的潜在策略,但它在厌氧氨氧化/内源性部分反硝化与连续流部分硝化(SAEPD-CFPN)系统的生物膜系统中的可行性仍未得到探索。因此,本研究评估了在连续流生物膜反应器中添加羟胺恢复PN的可行性,并研究了连续流部分硝化(CFPN)恶化对SAEPD-CFPN生物膜系统的影响。结果表明,由于CFPN恶化,氮去除效率(NRE)从88.86%降至39.56%,亚硝酸盐积累率(NAR)从87.28%降至34.33%。有效添加羟胺后,平均NRE提高到89.90%,而平均NAR升至83.83%。SAEPD生物膜系统可以应对CFPN性能轻微恶化导致的NO-N供应不足;然而,当CFPN性能因进水COD浓度降低而长期严重恶化时,其有效性会降低。宏基因组分析表明,CFPN的恢复归因于对硝化杆菌和NxrAB的有效抑制。SAEPD生物膜反应器对进水NO-N波动的稳健性归因于其复杂的微生物群落结构。此外,提出间歇性添加羟胺作为一种可持续策略,以确保SAEPD-CFPN生物膜工艺稳定运行。

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铈掺杂的铋基金属有机框架衍生的中空BiO/CeO:丰富的氧空位可有效增强对4-硝基苯酚的催化臭氧化作用。

J Environ Sci (China)PMID:41005930

4-硝基苯酚(4-NP)是化学废水中一种有毒且持久的污染物,在降解和矿化方面面临重大挑战。传统的臭氧氧化催化剂存在效率低、传质受限和金属浸出等问题,因此需要开发稳定高效的催化剂。在此,通过原位掺入、热分解和酸蚀刻制备了Bi(Ce)-MOF的衍生物BCn-H/MS。对所得材料进行了表征,并将其用于催化臭氧化以还原4-NP。在O+BC0.3-H/MS系统的特定实验条件下,观察到4-NP的总有机碳(TOC)和化学需氧量(COD)去除率在30分钟内分别达到94.6%和91.8%。通过提高初始pH值、降低污染物浓度和增加催化剂用量,这两个参数得到了改善。大量的氧空位(OVs)被认为是BC0.3-H/MS的关键催化位点,有利于O的吸附和活性氧物种(ROS)形成的加速。规则的中空方形结构有效地提高了比表面积,增加了OVs的暴露并加速了吸附和传质过程。电子顺磁共振(EPR)结果表明,参与降解反应的主要ROS是·OH和·O。BC0.3-H/MS在循环实验中表现出优异的稳定性和可重复使用性。毒性分析表明,O+BC0.3-H/MS系统具有有效的解毒作用。最终,通过液相色谱-质谱(LC-MS)和不同反应时间的原位漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)分析,提出了4-NP的主要降解途径。

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使用铜镍催化剂增强硝酸盐还原为氨的过程:协同机制与反应途径

J Environ Sci (China)PMID:41005879

加速工业化与过量施用氮肥相结合,导致地表水和地下水中出现严重的硝酸盐污染,破坏了全球氮循环的平衡。电化学硝酸盐还原(eNORR)作为一种有吸引力的策略出现,可同时实现硝酸盐去除和分散式氨制造,恢复全球受到干扰的氮循环。然而,复杂的脱氧 - 氢化过程和缓慢的质子 - 电子转移动力学严重阻碍了eNORR的实际应用。在本研究中,我们开发了源自金属有机框架(MOF)的碳包覆铜 - 镍双金属催化剂以促进eNORR。催化剂独特的结构特征促进了铜和镍之间增强的协同作用,有效应对了硝酸盐还原中的关键挑战。综合结构和电化学分析表明,电化学硝酸盐到亚硝酸盐的转化主要发生在活性铜位点上,镍的引入可以有效地加速水生活性氢的产生,促进eNORR过程中氧氮化物的氢化。此外,镍的引入可以提高催化剂的d带中心,从而增强硝酸盐及相应中间体的吸附和活化。通过旋转圆盘电极(RDE)、原位傅里叶变换红外光谱、原位拉曼光谱和电化学阻抗谱(EIS)阐明了硝酸盐到氨转化的详细反应途径。受益于铜和镍的协同效应,最佳催化剂表现出优异的硝酸盐还原性能。这项工作为阐明潜在的eNORR反应机制提供了新思路,并为设计高效双金属电催化剂贡献了一种有前景的策略。

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由 CN 的 N 空位锚定的单个 Fe 原子激活过一硫酸盐以有效降解难降解有机物:通过 O 和 Fe(IV)=O 的非自由基途径的关键作用。

J Environ Sci (China)PMID:41005891

基于过一硫酸盐活化的类芬顿技术在难降解有机物降解方面展现出巨大潜力。在本工作中,通过简便的球磨法合成了单原子铁催化剂,其在过一硫酸盐活化方面表现出非常高的性能。通过X射线吸收精细结构、密度泛函计算和电子顺磁共振证实,铁单原子填充在CN三嗪环边缘的N空位上。SAFeCN/PMS体系能在10分钟内完全去除苯酚(20mg/L),其一级动力学常数是FeO/PMS体系的12.3倍。在不同初始pH值和各种阴离子环境下,SAFeCN仍表现出优异的催化活性,在12分钟内对苯酚的去除率达到90%以上。此外,SAFeCN在含有不同污染物的反应体系中表现出出色的选择性,仅对富电子污染物显示出优异的降解效果。通过自由基捕获实验在SAFeCN/PMS体系中检测到了羟基自由基(OH)、单线态氧(O)和高价铁氧化物(Fe(Ⅳ)=O)。进一步的活性物种猝灭实验和甲基苯基亚砜探针实验证实,O和Fe(Ⅳ)=O起主要作用。此外,连续加入PMS和苯酚后电流响应的变化证明,在SAFeCN/PMS/苯酚降解体系中,有机物与催化剂表面之间不太可能存在直接电子转移路径。本研究为单原子催化剂的催化机理提供了新的例证。

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界面处的P诱导电子调制增强p-d轨道耦合用于高性能钒液流电池。

J Colloid Interface SciPMID:40782483

钒液流电池(VFBs)作为一种高安全性的电网规模储能技术,为存储间歇性可再生能源产生的绿色电力提供了理想的解决方案。然而,负极界面处V/V氧化还原反应的缓慢动力学限制了钒液流电池向高倍率性能的发展。在此,密度泛函理论(DFT)计算证明了磷(P)原子调制N、O双掺杂碳界面电子结构的可行性。随后,通过负载煅烧策略制备了P调制的聚苯并咪唑(PBI)衍生的富N、O复合电极。P原子的引入增强了钒离子在界面处的吸附,并改善了电极与钒离子之间的p-d轨道耦合。采用改性电极的钒液流电池在150 mA cm下的能量效率(EE)为82.27%,在100 mA cm下经过2000次循环后,仅以2.4%的EE衰减保持稳定的循环性能。这种电子结构调制策略为下一代高性能、长寿命钒液流电池的发展提供了新的见解。

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FlbE的遗传背景依赖性调控增强了黑曲霉的形态调节和柠檬酸产量。

Bioresour TechnolPMID:40972836

黑曲霉是一种重要的工业丝状真菌,广泛应用于有机酸和酶的工业规模生物制造中,其菌丝形态对发酵性能有至关重要的影响。FlbE是丝状真菌中的关键发育调节因子,传统上主要因其控制营养菌丝分化为分生孢子梗而闻名。有趣的是,在蛋白质生产菌株MA234.1中缺失flbE导致分生孢子正常形成,这表明其除了在经典发育作用之外还具有潜在的菌株特异性功能。为了探究这一点,我们采用CRISPR/Cas9介导的原位Tet-on启动子替换技术,在两种遗传背景不同的菌株中构建了可滴定flbE表达突变体:蛋白质生产菌株MA70.15和柠檬酸生产菌株D353.8。表型分析表明,flbE以菌株依赖的方式协调分生孢子形成、菌丝生长和菌球形态。值得注意的是,在D353.8中抑制flbE导致菌丝球大小显著减小,柠檬酸产量增加22.7%。在可滴定flbE诱导下的转录组分析显示,发育调节因子(flbB、flbD)和中心代谢基因被激活,而参与细胞壁重塑(exsG、eglB)、葡萄糖摄取(mstH)、柠檬酸盐输出(cexA)和细胞外水解酶(glaA、amyA、pepA、lipA)的基因被下调,同时伴随着形态转变和代谢增强。这些发现揭示了FlbE在整合真菌发育与初级代谢方面发挥着多效性和菌株特异性作用。此外,本研究确定flbE是黑曲霉形态工程和代谢优化的一个有前景的遗传靶点,为提高柠檬酸生物制造提供了一种新策略。

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冰晶的动力学粗糙化转变及其在再结晶过程中的意义。

J Colloid Interface SciPMID:40857789

假设:固液界面的粗糙化转变决定了不同体系中的晶体形态。在冰结晶过程中,这些转变控制着界面刻面和表面动力学。刻面形态通常与冰活性分子相关,这些分子能抑制重结晶,对冷冻保存至关重要。我们假设,即使在没有冰活性剂的情况下,动力学粗糙化转变也能诱导刻面形成,尤其是在熔点降低的高溶质浓度下,这可能会使将晶体形态解释为冰活性指标的工作变得复杂。 实验:我们使用低温显微镜和实时图像分析研究了二甲基亚砜(DMSO)和脯氨酸 - 水溶液中冰的动力学粗糙化转变。晶体在微滴中生长,由于液态水转化为冰,在生长过程中随着溶质浓度的增加保持接近平衡的条件。应用III型抗冻蛋白(AFPIII)来区分内在粗糙化和吸附介导的效应。 研究结果:确定了一个明显的动力学粗糙化转变温度(T = -16.0 ± 0.2°C),这标志着从较高温度下的圆形盘状晶体转变为较低温度下的刻面六边形板状晶体,与溶质类型无关。在T以下的重结晶显示出生长界面和熔化界面之间的不对称性。AFPIII即使在T以上也能促进刻面形成,这与台阶边缘的稳定和粗糙化转变温度的升高一致。这些结果阐明了内在界面动力学与分子吸附之间的相互作用,对解释冰形态、表面粗糙化和冷冻保存设计具有重要意义。

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迈向数据驱动的智能堆肥技术与控制系统。

Bioresour TechnolPMID:41101658

堆肥是一种广泛采用的将有机废物回收转化为稳定有机物的方法,从而支持可持续农业和废物管理。然而,传统做法严重依赖于对曝气、翻堆和湿度的人工调节,常常导致效率低下、养分流失以及产品质量不稳定。数据驱动的智能堆肥通过整合环境传感、物联网(IoT)连接以及基于机器学习的建模实现实时自适应控制,提供了一种很有前景的替代方案。对温度、湿度、氧气和与气味相关的气体进行持续监测,并结合预测算法,能够动态调整工艺条件,以提高稳定性、保存养分并减少排放。本综述综合了四个领域的最新进展:传感器技术、数据驱动建模、智能控制以及在家庭、社区和工业规模上的应用。尽管取得了快速进展,但关键障碍仍然存在,包括传感器在腐蚀性环境中的耐久性、有限的标准化数据集以及控制系统的计算可扩展性。未来的研究应侧重于开发坚固且耐腐蚀的传感器、建立将传感器信号与堆肥质量联系起来的标准化指标体系,以及创建针对不同运营规模量身定制的分层人工智能决策支持工具。应对这些挑战将加速智能堆肥从试点示范向可扩展的低碳系统的转变,这些系统能够加强养分循环利用、减少氮和温室气体损失,并将堆肥定位为循环农业的基石技术。

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在人工湿地中实现硝酸盐含量高的废水的低氮排放:磁黄铁矿基层在介导硝酸盐依赖的硫化物氧化中的关键作用

Bioresour TechnolPMID:40930282

处理富含硝酸盐废水的人工湿地(CWs)由于电子供体不足,常常面临反硝化不完全和一氧化氮排放增加的问题。磁黄铁矿作为人工湿地的基质,通过耦合硫和铁的生物氧化,显示出增强自养反硝化的潜力。然而,磁黄铁矿层位置对一氧化氮排放调控的影响及其潜在机制仍不清楚。本研究评估了磁黄铁矿层放置位置(顶部、中部和底部)对无有机碳且氮负荷不同情况下硫/铁耦合反硝化和一氧化氮释放的影响。结果表明,底层实现了32.36% - 65.86%的完全反硝化(比中层/顶层高2.37 - 5.68倍),而底部人工湿地将一氧化氮排放限制在转化硝酸盐的0.36%,(比中层人工湿地/顶部人工湿地低39.60% - 53.60%)。底部人工湿地性能的增强与还原态硫(50.51对25.27 - 28.97mg/L)和亚铁(36.83对18.43 - 21.12mg/L)的氧化量更高以及有效利用相关。网络分析表明底层的模块性和功能聚类增加,其中罗尔斯通氏菌与关键的硫/铁循环细菌(硫杆菌属、未培养细菌属)共同出现,形成稳定的反硝化聚生体。微生物分析显示底层中主要是罗尔斯通氏菌(14.69%)的硝酸盐还原菌富集,通过硫氧化耦合完全反硝化驱动66.58%的无机电子利用。电子和氮质量平衡表明81.84%的还原态硝酸盐转化为氮气。此外,硝酸盐还原菌(24.19%)、硫/铁氧化细菌(16.29%/4.46%)、有机物降解细菌(23.23%)和电活性细菌(8.12%)之间的协同相互作用支持了这一过程。这些发现突出了磁黄铁矿层深度是人工湿地中一氧化氮减排的关键调节因素,为低碳和可持续的氮去除提供了一种可持续的无机策略。

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具有线粒体呼吸链复合体重编程和表观遗传修饰功能的纳米颗粒用于骨质疏松症治疗。

BiomaterialsPMID:40472410

目前主要针对骨质疏松症的治疗方法往往未能解决代谢重编程与表观遗传修饰改变之间的根本关系。开发一种具有双功能的有效治疗方法来治疗骨质疏松症是一项值得关注的挑战。在此,本研究中展示的来自人类和骨质疏松症大鼠的样本强调了线粒体代谢、表观遗传修饰与骨质疏松性骨丢失之间的相关性。受此启发,我们专注于设计一种纳米疗法,作为一种策略,既针对维持代谢稳态又针对调节表观遗传修饰,从而在骨质疏松症治疗中实现双重功能效果。因此,具有免疫代谢活性并调节表观遗传修饰的衣康酸辛酯(OI)被包裹在介孔二氧化硅(MSN)中,并在其表面进一步用铈离子配位的单宁酸(Ce-TA)超分子网络进行修饰以增强抗氧化性能。简而言之,MSN-OI@Ce-TA(MOCT纳米颗粒)在促炎巨噬细胞中表现出协同增强的抗氧化能力,并通过恢复线粒体呼吸链复合体功能、重塑DNA和组蛋白修饰,从而恢复骨免疫稳态来减轻骨质疏松性骨丢失。总体而言,这些发现突出了MOCT纳米颗粒引人注目的双重治疗机制,为骨质疏松症的管理提供了理论基础。

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基于隧道测量的中国某特大城市实际在用车辆尾气氨排放情况

J Environ Sci (China)PMID:41005915

氨(NH₃)已被广泛认为是大气二次气溶胶形成的关键前体。车辆排放是城市大气中氨的主要来源。随着排放标准的收紧和车辆电动化趋势的增强,更新实际道路车队中氨的排放因子势在必行。在本研究中,在中国天津市市区进行了一次隧道测量。车队平均氨排放因子(EF)为11.2毫克/(千米·车辆),显著低于先前研究中的值,显示出排放标准更新的成效。通过多元线性回归分析,轻型汽油车、轻型柴油车和重型柴油车(HDDV)的排放因子估计分别为5.7±0.6毫克/(千米·车辆)、40.8±5.1毫克/(千米·车辆)和160.2±16.6毫克/(千米·车辆)。基于本研究结果,我们发现占车辆总数不到3%的重型柴油车可能贡献了天津市氨排放总量的约22%。我们的结果突出了重型柴油车的氨排放,这是城市地区先前可能被忽视的氨排放源。重型柴油车实际的道路氨排放可能超过当前预期,对未来构成日益严重的担忧。

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生物炭-海藻酸钙复合材料固定化假单胞菌H6用于磷和铵回收:多组学见解及实际应用评估

Bioresour TechnolPMID:40915583

水体富营养化已成为全球普遍存在的生态挑战。为实现废弃物和养分的资源利用,合成了一种新型的油菜秸秆衍生生物炭-海藻酸钙复合材料(M-CA-RBC)固定化假单胞菌属H6,用于同时去除酿酒厂废水中的磷酸盐(PO)和铵(NH)。研究了M-CA-RBC对PO和NH的去除性能。通过结合微生物降解动力学、溶解有机物成分分析、电化学分析、宏基因组学和代谢组学等不同吸附模型来探究去除机制。评估了M-CA-RBC的资源应用潜力。结果表明,M-CA-RBC对PO(17.81 mg/g)和NH(25.78 mg/g)具有良好的去除性能。表面沉淀、静电吸引、聚磷积累、微生物诱导的钙沉淀和微生物同化是M-CA-RBC去除PO的主要机制。NH的去除机制为微孔填充、离子交换、静电吸引和异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)。M-CA-RBC在实际酿酒厂废水中具有良好的应用潜力,PO和NH的去除率分别达到88%和65%。吸附饱和后,M-CA-RBC表现出良好的稳定性,可作为缓释肥料促进绿豆生长。本研究为废水中氮磷的高效去除和回收提供了实际意义。

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微量氧氟沙星对黄铁矿/硫驱动的自养反硝化过程的影响:性能、微生物群落演变及宏基因组分析

J Environ Sci (China)PMID:41005935

在本研究中,选择了喹诺酮(OFL)这种在地下水中经常检测到的抗生素,以探究其在由黄铁矿/硫(FeS/S)驱动的自养反硝化系统中(在纳克/升 - 微克/升水平)对反硝化性能的影响。结果表明,OFL抑制了硝酸盐去除效率,且抑制程度与OFL浓度呈正相关。在暴露于浓度递增的OFL(200纳克/升 - 100微克/升)69天后,电子传递活性(ETSA)、硝酸还原酶(NAR)和亚硝酸还原酶(NIR)的酶活性受到更高程度的抑制。同时,OFL显著刺激了污泥样品的胞外蛋白(PN)含量以抵抗增强的毒性。在纳克/升水平的生物反应器中,OFL促进了微生物多样性和硫/硫化物氧化功能基因的增加,而在微克/升水平的实验中则导致其下降。当OFL浓度为200纳克/升和100微克/升时,10个关键反硝化功能基因的整体表达受到抑制,且OFL浓度越高,表达水平越低。然而,在200纳克/升 - OFL组或100微克/升 - OFL组中均未观察到抗生素抗性基因(ARGs)的显著增殖。双因素相关性分析结果表明,硫杆菌属、厌氧绳菌纲、厌氧绳菌目和硝化螺旋菌属可能是该系统中现有ARGs的主要宿主。

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从隔离到影响:巴西南部一个未城市化海滩上海洋垃圾的时空评估

Mar Pollut BullPMID:40961575

城市化、工业化和人口增长,再加上环境意识淡薄和垃圾管理不善,加剧了固体废物的不当处置。本研究评估了巴西南部一个未城市化且孤立的海滩上海洋垃圾造成的时空污染。通过四个季节的采样来分析碎片密度、质量、尺寸、类别和分布。从海滩的三个区域(北部、中部和南部)共采集了108个样本,总计7200件垃圾(0.14件/米),重量为139.33千克(2.68克/米),分为29类。塑料碎片、渔具、颗粒和包装是最常见的垃圾类型。塑料碎片在所有区域和季节中最为常见,发生率在77%至100%之间。秋季观察到平均物品密度最高,特别是在南部区域,不过中部和北部区域也呈现出季节性增加。塑料碎片和颗粒的大量存在凸显了微塑料和中塑料垃圾的显著存在。尽管存在时空变异性,但清洁海岸指数(CCI)将该海滩全年评为“清洁”,除了南部区域,该区域在秋季和夏季被评为“中等”。鉴于该海滩地处偏远且交通不便,垃圾输入可能是异地的,受盛行风和波浪动态的影响。这些发现强调了针对每个市镇制定因地制宜的沿海管理策略的重要性,旨在解决海洋垃圾的非本地来源,并加强环境保护和沿海地区可持续利用的努力。

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δ-二氧化锰改性花生壳生物炭和腐殖酸促进了由锰(IV)还原驱动的铵氧化及六价铬去除。

Bioresour TechnolPMID:40967420

铵态氮(NH-N)和六价铬(Cr(VI))是威胁水生生态系统的常见废水污染物。本研究探讨了具有依赖于锰(IV)(Mn(IV))还原(锰氨氧化)能力进行NH-N氧化的埃文斯芳香油菌MAY27菌株在去除Cr(VI)和NH-N方面的性能。为提高锰氨氧化效率,开发了一种新型的Mn(IV)改性花生壳生物炭(PSB@δ-MnO),并将其与腐殖酸(HA)作为电子穿梭体相结合。经过动力学优化(pH 6.5、碳氮比0.5以及HA和PSB@δ-MnO浓度分别为40和1100 mg/L)后,NH-N去除效率达到97.03%,产生的Mn(II)为18.93 mg/L。HA-PSB@δ-MnO增强了微生物活性、能量产生和电子传递能力。在初始Cr(VI)浓度低于1 mg/L时,Cr(VI)和NH-N的去除效率分别超过98%和93%。沉淀物表面价态的变化以及Mn(III/II)和Cr(III)沉淀物的形成证实了Mn(IV)和Cr(VI)的还原发生。转录分析表明,在HA-PSB@δ-MnO系统中微生物能量、中心碳和氨基酸代谢增强,且Mn(IV)还原基因上调。本研究阐明了HA-PSB@δ-MnO在增强锰氨氧化方面的性能和机制,为其在NH-N和Cr(VI)污染废水的可持续应用提供了理论基础。

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6PPD-醌对人肺细胞的毒性评估:来自BEAS-2B和A549细胞系的见解

Toxicol In VitroPMID:40972774

N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺-醌(6PPD-Q)是橡胶轮胎抗氧化剂6PPD的一种环境转化产物,在城市环境中越来越多地被检测到,但其对人类健康的影响尚不清楚。本研究调查了6PPD-Q对两种人肺细胞的毒理学效应:BEAS-2B(一种转化的支气管上皮细胞)和A549(一种肺腺癌细胞)。将细胞暴露于浓度为5至80 ng/mL的6PPD-Q中,测定其对细胞活力、活性氧(ROS)生成引起的氧化应激、抗氧化防御反应的破坏、由8-羟基-2'-脱氧鸟苷(8-OHdG)形成所确定的氧化DNA损伤以及6PPD-Q的生物转化的影响。结果显示出双相反应,较低浓度时细胞活力增加,表明细胞有适应性反应。ROS生成和8-OHdG水平显著增加,表明氧化还原状态失衡和氧化DNA损伤的诱导。鉴定出两种I相羟基化产物,6PPD-Q-4-OH(TPOH1)和6PPD-Q-苯基-OH(TPOH2)。在A549细胞中,TPOH1仅存在于培养基中,而TPOH2在细胞内和培养基中均有发现。此外,mRNA表达分析显示代谢和氧化应激相关基因以及炎性细胞因子上调。这些发现表明,6PPD-Q可能引发肺细胞中的氧化应激和炎症。本研究突出了6PPD-Q对肺细胞的影响,并强调需要进一步研究其对人类呼吸健康的长期影响。

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一种用于增强三阴性乳腺癌温和光热治疗的多模态成像透明质酸胶束。

Biomater AdvPMID:40848396

用于癌症治疗的温和光热疗法(PTT)因其对癌细胞的选择性靶向作用和治疗的温和性而受到广泛关注。然而,其疗效受到肿瘤异质性和癌细胞对治疗的抗性的限制。具有治疗抗性的癌症干细胞(CSCs)的自我更新能力以及癌细胞中上皮-间质转化(EMT)的激活在很大程度上导致了残留肿瘤的复发和转移。在本研究中,我们开发了一种具有靶向CD44能力的自组装胶束(HA-ADH@IR808),旨在提高温和PTT在三阴性乳腺癌(TNBC)治疗中的性能。HA-ADH@IR808胶束中的酰肼基团在4.4 ppm和5.4 ppm处产生强烈的化学交换饱和转移(CEST)信号,从而能够对肿瘤内的光敏剂进行精确成像。多模态成像通过实现光敏剂的准确定位和治疗温度的实时监测来提高温和PTT的疗效,从而将副作用降至最低。体内实验表明,靶向CD44的温和PTT显著抑制癌细胞增殖,这表明选择性消融以CSCs为主的CD44细胞可导致肿瘤生长和转移潜力降低。此外,我们的研究发现,低温光热处理诱导肿瘤细胞外基质(ECM)中I型胶原蛋白的降解,随后导致与EMT途径相关的蛋白质表达降低。总体而言,本研究为温和光热治疗胶束的设计以及体内可视化和治疗监测的进展提供了新的见解。

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嗜热栖热放线菌资源平衡分析模型的重建研究了糖酵解酶和纤维小体酶的代谢成本。

Metab EngPMID:40930414

热纤梭菌是一种研究日益深入的生物体,在用于乙醇生产的整合生物加工方面具有相当大的优势。在此,基于最近发表的化学计量模型(iCTH669)、全局蛋白质组学和C代谢通量分析(MFA)数据集,重建了热纤梭菌的基因组规模资源平衡分析(RBA)模型ctRBA,以分析蛋白质组分配以及乙醇产量和滴度对代谢造成的负担。该模型准确量化了糖酵解和发酵酶的浓度,相对于糖酵解和发酵中的其他酶,甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、磷酸甘油酸激酶(PGK)和乙醛-乙醇脱氢酶(AdhE)的预测浓度和测量浓度更高。评估了与纤维小体形成相关的代谢负担,纤维小体是负责碳源降解和溶解的酶复合物,发现其在限制乙醇产量和滴度方面具有重要影响,但对生物量形成没有影响。对假定的酶替代菌株进行了建模,每个菌株用使用更有利辅因子的变体替代热纤梭菌中的一种酶。替代GAPDH和磷酸果糖激酶(PFK)的菌株预测最大理论乙醇产量和滴度分别提高30%和86%,这是典型化学计量模型无法得到的结果。模型ctRBA可作为一种预测工具,用于评估基因扰动对蛋白质组分配以及乙醇产量和滴度的影响。

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基于中国浙江省食源性细菌疾病暴发疾病负担的食物-病原体组合风险分析

Food MicrobiolPMID:40889855

食源性细菌性疾病暴发(FBDOs)带来重大公共卫生风险。本研究旨在利用伤残调整生命年(DALYs)评估浙江省食源性细菌性疾病暴发中食物 - 病原体组合的风险,为针对性的预防和控制策略提供依据。对2010年至2022年食源性疾病暴发监测系统(FDOSS)的数据进行了分析,重点关注已确定食物 - 病原体组合的暴发。计算了食源性细菌性疾病暴发以及特定食物 - 病原体对的伤残调整生命年。在这13年期间,报告了405起涉及118种不同食物 - 病原体组合的食源性细菌性疾病暴发,导致112.32(95%置信区间:110.42 - 114.51)个伤残调整生命年。与161起暴发相关的前十种食物 - 病原体组合,占110.36(95%置信区间:109.22 - 111.71)个伤残调整生命年。相同或不同食物 - 病原体组合的食源性疾病暴发所导致的伤残调整生命年在不同暴发场景中有所不同。通过整合暴发病例数(代表风险可能性)和伤残调整生命年(代表风险严重程度),本研究确定了高优先级的食物 - 病原体组合及其主要暴发场景。本研究为监管优先级排序提供了相对风险依据,这将有助于预防和减少某些食源性病原体暴发的发生。

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优化一个多媒体模型,以评估作物和自然植被在多环芳烃归宿中的不同作用。

J Environ Sci (China)PMID:41005898

植被在有机污染物的环境迁移行为中起着重要作用,然而,在大多数以往的研究中,作物和天然植被的不同作用被忽视了。在本研究中,我们开发了BETR-Urban-Rural-Veg模型,以定量评估天然植被和作物对中国内地菲(PHE)和苯并[a]芘(BaP)多介质迁移过程的影响。多环芳烃(PAH)排放和浓度的地理分布是一致的,在中国北方水平较高,而在中国南方水平较低。在季节性模拟中,对于天然植被和作物,冬季和春季的PAH浓度比夏季和秋季高1.5至27倍,尤其是菲。由于天然植被的叶面积指数(LAI)较高和作物的收获,天然植被的过滤和固存效应比作物更强,而作物中PAH浓度的季节变化比天然植被更显著。温度、降水率和LAI可能对PAHs的季节浓度和总体持久性有重要影响。菲对季节性环境参数的影响更敏感。在不同的景观情景下,天然植被中PAH的年均浓度总是略高于作物中的浓度,苯并[a]芘的总体持久性受到很大影响,增加了15.15%-16.47%。这个改进的模型为环境管理提供了一个有用的工具。本研究结果有望为中国内地的土地利用规划和决策提供支持。

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身体形状指数(ABSI)与慢性肾脏病患病率、全因死亡率和心血管死亡率的关联:一项对29189名美国成年人进行的20年前瞻性队列研究。

NutritionPMID:41005262

背景:传统的肥胖指标,如体重指数(BMI)和腰围(WC),在评估慢性肾脏病(CKD)人群的内脏脂肪含量和死亡风险方面存在不足。身体形状指数(ABSI)通过将腰围按身高和体重进行标准化,可能能更好地反映中心性肥胖及与CKD相关的风险,但其预后价值仍未得到充分探索。本研究将ABSI与传统及新型人体测量指数相比较,评估其与CKD患病率、全因死亡率和心血管疾病(CVD)死亡率的关联。 方法:这项前瞻性队列研究使用了美国国家健康与营养检查调查(NHANES 1999 - 2018)的数据。主要队列包括29189名美国成年人,以评估腹部肥胖指数与CKD风险的关联。在该队列中,随后对4739名患有CKD的成年人亚组进行分析,以探讨其与全因死亡率和CVD死亡率的关联。计算身体形状指数(ABSI)、腰高比(WHTR)和身体圆润度指数(BRI),并使用特定性别的z分数进行标准化。CKD根据肾脏病:改善全球预后(KDIGO)标准进行定义。采用Cox比例风险模型、受限立方样条(RCS)和时间依赖性受试者工作特征(ROC)分析来评估结局关联,并对社会人口统计学、临床和代谢协变量进行调整。 结果:在20年的随访中,与其他指数相比,ABSI对CKD患病率[每标准差(SD)增加的调整优势比(OR):1.20,95%置信区间(CI):1.14 - 1.26]和死亡率表现出相对更高的区分度。完全调整模型显示出剂量依赖性关联:最高ABSI四分位数(Q4)与第一四分位数(Q1)相比,全因死亡率高45%[风险比(HR):1.45,95% CI:1.17 - 1.80],CVD死亡率高79%(HR:1.79,95% CI:1.15 - 2.80)。非线性阈值确定了关键拐点(全因死亡率的ABSI z分数>0.858;CVD死亡率的ABSI z分数>0.542)。ROC分析显示ABSI具有相对较高的AUC值:全因死亡率的AUC = 0.67(95% CI:0.66 - 0.69),CVD死亡率的AUC = 0.64(95% CI:0.61 - 0.66),而WHTR/BRI的AUC值为 - 0.51至0.52。亚组分析突出了60岁以上成年人中与ABSI相关的风险增加(CVD死亡率HR:2.58,95% CI:1.31 - 5.09)以及性别差异,男性在ABSI水平升高时表现出较低的死亡风险。 结论:在CKD风险分层和死亡率预测中,ABSI显示出比传统肥胖指数更强的关联和相对更好的区分度,尤其是在老年人中。确定的阈值为临床监测提供了可操作的目标。这些发现表明ABSI在优化CKD人群中与肥胖相关的风险评估方面具有潜在效用,值得进一步研究其临床适用性。

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磷酸铈锆和造纸添加剂实现废纸催化转化制备高产量5-羟甲基糠醛

Bioresour TechnolPMID:41033504

废纸是城市固体废物的主要组成部分,在生产增值化学品方面具有巨大潜力,而这些化学品对于推动循环经济至关重要。本研究系统地研究了具有不同金属种类和组成的环境友好且成本效益高的金属磷酸盐催化剂在从废纸合成5-羟甲基糠醛(HMF)中的效果。结果表明,使用铈锆双金属磷酸盐催化剂对废纸进行催化转化,HMF产率高达61.6%,表现优异,甚至超过了从纯纤维素获得的产率。在反应过程中,铈提供的布朗斯特酸介导了原料的降解和果糖的脱水,而锆提供的路易斯酸促进了葡萄糖向果糖的异构化。表征显示,这种双金属磷酸盐催化剂的卓越性能可归因于其有利的布朗斯特酸与路易斯酸比例。此外,对比实验表明,造纸添加剂如碳酸钙可作为催化促进剂,显著提高HMF的产量。本研究提出了一种利用废纸的创新生物精炼策略,为废物管理和增值化学品生产提供了可持续的替代方案。

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氧化甾醇和胆甾烷醇在白塞病患者发生的血管炎症过程中的潜在作用。

J Steroid Biochem Mol BiolPMID:41005672

氧化甾醇是胆固醇的氧化产物,可通过酶促反应和/或活性氧(ROS)生成。氧化甾醇被认为在健康和疾病中起关键作用,具有多种生理和生物学活性。它们表现出强大的免疫调节、促炎和促氧化特性,这表明其中一些氧化甾醇参与了许多与炎症相关的慢性疾病的发病机制,主要是心血管疾病和神经疾病。一些氧化甾醇,尤其是那些在侧链上被氧化的氧化甾醇,可与核受体结合,如参与调控细胞代谢转录程序的肝脏X受体(LXR)。由于白塞病(BD)是一种导致严重血管损伤的急性全身性血管炎,最近的研究认为BD可被视为一种慢性免疫炎症性疾病。尽管BD构成了一个独立的疾病实体,但它仍然诊断不足,且尚无可用的治疗方法。虽然BD的病理生理学尚不清楚,但其不同病因中血管炎是常见的。因此,由于已知几种氧化甾醇会导致血管损伤,对BD患者血浆中的这些分子进行了分析。值得注意的是,在突尼斯的BD患者中观察到氧化甾醇谱发生了改变。这些患者的特征是7-酮胆固醇(7KC)、25-羟基胆固醇(25-OHC)、27-羟基胆固醇(27-OHC)和胆甾烷-3β,5α,6β-三醇(CT)水平异常。因此,7KC和25-OHC降低,而27-OHC和CT升高。胆固醇会迅速发生非酶氧化,形成胆固醇-5α,6α-环氧化物和胆固醇-5β,6β-环氧化物,然后这些分子通过胆固醇5,6环氧化物水解酶(ChEH)和/或ROS转化为CT。此外,胆甾烷醇水平升高。因此,有证据表明BD患者的氧化甾醇谱和胆甾烷醇水平发生了改变。有人提出,氧化甾醇和胆甾烷醇可作为生物标志物来表征BD疾病:i)区分该疾病的不同形式及其结局,ii)确定有效的治疗方法。基于在突尼斯BD患者血浆中观察到的氧化甾醇和胆甾烷醇的异常水平,目前的数据支持氧化甾醇稳态的破坏和胆固醇代谢的紊乱(胆甾烷醇水平升高表明)都可能导致白塞病的病理生理学。

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由SARS-CoV-2抗体介导的交叉反应性:新冠大流行后期HIV ELISA假阳性率升高的机制及影响

Diagn Microbiol Infect DisPMID:40912140

本研究分析了2023年2月1日至5月31日期间从浙江省血液中心招募的301名曾感染或接种过疫苗的无偿单采血小板捐献者中,HIV ELISA假阳性结果(使用伯乐试剂)与SARS-CoV-2抗体水平之间的相关性。评估了HIV ELISA假阳性率和SARS-CoV-2抗体水平的趋势。2023年初假阳性率上升,2月中旬达到峰值0.68%,到5月底逐渐降至约0.1%的历史基线。同样,捐献者的SARS-CoV-2抗体水平在2月达到峰值,随后下降。相关性分析显示,HIV ELISA假阳性率与SARS-CoV-2抗体水平之间存在强正相关(P<0.01)。研究结果表明存在正相关,提示抗体交叉反应,可能是由SARS-CoV-2刺突蛋白与HIV-1抗原(特别是四代检测中的p24抗原)之间的结构相似性和共同表位介导的。该研究建议,假阳性率的显著波动需要调查具体原因,包括试剂问题。这些发现强调了在大流行期间持续监测HIV筛查中假阳性结果的必要性。提高试剂特异性和实施捐献者快速重新加入程序对于保障血液供应效率和维持捐献者信任至关重要。

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三角洲面临压力:1972年至2025年印度孙德尔本斯地区地貌动力变化的综合评估。

Mar Pollut BullPMID:40925235

印度孙德尔本斯三角洲(ISD)位于印度东海岸恒河-布拉马普特拉河-梅克纳河水系的交汇处,是世界上地貌最活跃、环境最脆弱的三角洲系统之一。在过去的五十年里,该地区经历了巨大的地貌动力变化,这些变化是由相对海平面上升、海浪作用和泥沙通量等自然力以及诸如通过大坝和水坝进行上游水调节等人为因素驱动的。本研究利用多期陆地卫星数据集,在一致的潮汐条件下,研究了1972年至2025年期间ISD海岸线和岛屿形态的长期演变。使用ArcGIS中的数字海岸线分析系统(DSAS)对手动数字化的海岸线进行了分析。在八个沿海区域以50米的间隔共生成了45356条横断面,覆盖了约2980公里的海岸线。使用净海岸线移动(NSM)和终点速率(EPR)评估海岸线动态,其范围分别为-3286米至+4510米和-62.97米/年至+125.75米/年。此外,对92个潮汐岛的面积分析显示,净陆地损失72公里,其中侵蚀256.31公里,部分由183.88公里的淤积平衡。面向海洋的岛屿边缘表现出最高的地貌动力不稳定性和侵蚀速率。值得注意的是,几个新沙洲的出现表明存在局部沉积,在有利条件下可能发展成稳定的地貌。这些时空趋势与海平面上升、上游泥沙滞留、涌浪主导和飓风频率增加密切相关,突出了综合海岸管理的必要性。

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垂序商陆的计算机模拟和体外特性研究:关于抗糖化和抗糖尿病潜力的定量构效关系、植物化学及毒理学见解

Biophys ChemPMID:40983042

糖尿病及相关合并症与晚期糖基化终产物(AGEs)水平升高有关。晚期糖基化的生化过程被认为在并发症的发展中起关键作用。由于天然产物具有抗糖尿病潜力,前景广阔,我们基于定量构效关系(QSAR)和分子对接分析,研究了垂序商陆对各馏分及分离出的化合物的晚期糖基化抑制作用和抗糖尿病特性。对前两种生物活性化合物山奈酚和商陆皂苷G进行了150纳秒的分子动力学(MD)模拟研究,并与标准品进行比较。在测试的化合物中,山奈酚在MM - GBSA(-48.63千卡/摩尔)和与转录调节因子4F5S的MD模拟研究(73%)中表现出显著的结合能。分子对接研究表明,山奈酚与4F5S蛋白的Val342、Ser343和Ser453形成了三个氢键,同时与Trp213和Arg217残基存在π-π堆积和π-阳离子相互作用。与阿卡波糖(IC50为0.036±0.31微克/毫升)相比,山奈酚还表现出显著的α-葡萄糖苷酶抑制作用(IC50为0.042±2.31微克/毫升)。几乎所有选定的化合物都符合ADMET研究确定的安全要求。用极性递增的溶剂对粗甲醇提取物进行液-液分配,得到五个溶剂馏分;通过粗提取物与乙酸乙酯和水进行液-液分配得到的乙酸乙酯馏分(ETOA)在用于硫醇基团估计的非氧化(61%)和氧化(58%)抗糖基化试验中均取得了显著结果。乙酸乙酯馏分(ETOA)表现出相对较强的抗氧化活性,通过DPPH试验测定其IC50值为13.25±0.69微克/毫升。在α-葡萄糖苷酶试验中,水相馏分表现出相当大的抑制作用,IC50值为0.108±0.32微克/毫升,而标准品的IC50值为0.083±0.43微克/毫升。安全性评估显示,与对照组相比,HeLa细胞活力略有下降,在24小时内,浓度从2.5%时的82%降至10%时的69%。因此,垂序商陆及其测试的植物化合物可抑制α-葡萄糖苷酶和晚期糖基化终产物——糖尿病并发症的潜在机制,因此作为治疗糖尿病及相关合并症的药物,在无毒性问题方面具有很大前景。

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教育性死亡咖啡馆项目作为应对死亡、死亡恐惧和预先护理计划准备情况的干预措施:一项针对护理学专业最后一年学生的序列混合方法研究。

Nurse Educ TodayPMID:41175814

目的:本研究旨在开发并评估一项关于应对死亡、死亡恐惧以及帮助本科护理专业最后一年学生做好生前预嘱规划准备的教育死亡咖啡馆项目。 背景:护理专业学生常常觉得自己没有做好面对死亡的准备,难以应对死亡以及围绕生前预嘱规划的讨论。死亡咖啡馆已成为一种潜在的教育策略,能在安全、非正式的环境中使死亡话题常态化。因此,本研究旨在探讨一项新的教育死亡咖啡馆项目在亚洲背景下对护理专业学生的影响。 设计:采用序贯解释性混合方法设计,包括双臂准实验研究和描述性定性研究,以评估教育死亡咖啡馆项目。 方法:在第一阶段,一项双臂准实验研究从新加坡一所大学招募护理专业学生,参与由主持人引导的教育死亡咖啡馆活动。使用了应对死亡、死亡恐惧和生前预嘱规划准备量表。在第二阶段,进行了一项描述性定性研究,以探索参与者对教育死亡咖啡馆的体验。描述性和推断性统计用于分析人口统计学特征。意向性分析配对t检验和独立t检验分别检验组内和组间差异。定性数据采用主题分析法。采用混合方法分析将定量和定性数据整合起来。 结果:共有194名学生完成了预测试,被分配到干预组(n = 112)或候补控制组(n = 82)。教育死亡咖啡馆显著提高了应对死亡的能力以及生前预嘱规划谈话和书写实践的准备程度,而候补控制组在应对死亡以及认识到生前预嘱规划谈话和书写重要性的准备程度方面有所提高。组间分析显示在应对死亡得分上存在显著差异。两组在死亡恐惧方面相当。从参与者叙述中阐明的三个主题是:(1)有利的环境促进死亡话题的讨论;(2)死亡咖啡馆有助于应对和减轻对死亡的恐惧;(3)死亡话题的讨论激发了人们对生前预嘱规划的准备。 结论:本研究提供了初步证据,表明教育死亡咖啡馆项目对护理专业学生来说是一个可接受且合适的项目。教育死亡咖啡馆项目有潜力提高护理专业学生应对死亡的能力,并激发学生参与生前预嘱规划的兴趣。未来需要开展研究以优化死亡咖啡馆的教育影响及其作为基于社区的干预措施来促进生前预嘱规划意识和采用的潜力。

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