钢铁行业面临着二氧化碳大量排放和复杂废水管理的双重挑战。本研究探索了一种新型微藻平台,利用蛋白核小球藻同时实现二氧化碳的利用和冷轧乳化废水的资源化。在5%的二氧化碳浓度下实现了最佳生物量产量(1.80±0.07克/升),而20%的二氧化碳浓度则严重抑制了生长和碳固定。机理研究表明,20%的二氧化碳引发了系统能量限制,细胞内ATP耗尽和代谢途径(三羧酸循环、氧化磷酸化)下调证明了这一点。此外,必需能量被转移以抵消氧化和酸化应激,上调了多个DNA修复途径。同时,20%的二氧化碳引发了代谢溢流,使16.8%的碳积极重新导向细胞外有机物。建立了一个调节关系:能量限制导致整体抑制,而能量重新分配诱导碳流改变。这些见解为工程改造微藻以增强其对工业碳利用和生物资源回收的耐受性提供了理论基础。
背景:在全膝关节置换术(TKA)患者中,应用扩散加权成像(DWI)识别假体周围感染并发症仍然存在挑战。本研究旨在探讨DWI联合运动抑制采集与重建(ARMS-DWI)在TKA中的可行性。 方法:在体外获得具有多种带宽(300、500、700Hz/px)、体素大小(1.2×1.2×3、1.5×1.5×3、1.8×1.8×3mm)和B值(0 - 400、0 - 600、0 - 800s/mm²)的ARMS-DWI图像。评估图像质量和伪影严重程度的定性评分(QS)以及最大伪影宽度(MAW)、最大伪影面积(MAA)、信噪比(SNR)和变异系数(CV)的定量测量值。17例TKA患者采用从上述评估中获得的最佳参数进行ARMS-DWI检查。比较ARMS-DWI和回波平面DWI生成的表观扩散系数(ADC)值。 结果:带宽为700Hz/px的ARMS-DWI显示伪影最少,QS最高,MAW、MAA、CV最低,SNR最低(所有p≤0.009)。随着体素大小减小,观察到QS呈上升趋势,MAW、MAA、SNR和CV呈下降趋势。B值为800s/mm²的ARMS-DWI产生的MAW和MAA最高,QS最低(所有p≤0.012)。在400和600s/mm²之间,QS和MAW无显著差异(两者p>0.05)。ADC值无显著差异(p = 0.056 - 0.851)。最佳ARMS-DWI方案——700Hz/px带宽、1.2×1.2×3mm体素大小和600s/mm²B值——在TKA中实现了可接受的伪影和软组织可视化。 结论:具有最佳参数的ARMS-DWI可应用于TKA患者以检测假体周围感染。
本文提出了一种分析方法,用于确定驱动空气耦合压电微机电超声换能器(PMUT)的最佳偏置信号,旨在有效减少余振时间并拓宽带宽,同时不降低传输灵敏度。为此,开发了一个用于PMUT的时域等效电路仿真平台,以快速获取和分析空气耦合PMUT的响应。该平台有助于快速获得不同激励信号的余振时间,并允许连续调整偏置信号波形的参数。然后,通过比较仿真中不同偏置信号参数配置下产生的余振时间,确定最佳偏置信号波形。通过所提出的方法获得的这些优化偏置信号的有效性,在实验中用不同的驱动信号得到了证实。例如,对于半径为360μm的PMUT单元,对于短周期驱动信号,使用获得的最佳偏置信号时,余振时间至少减少了85.49%,而对于长周期驱动信号,使用获得的最佳偏置信号时,PMUT的-6dB带宽增加了3.85倍以上。通过抑制余振,所提出的方法最小化了盲区,锐化了回波包络,并提高了超声应用的定位精度。此外,所开发的仿真平台显著提高了PMUT研究时域仿真的效率,为未来PMUT应用的系统级优化和研究奠定了坚实的基础。
结直肠癌(CRC)仍然是癌症死亡的主要原因。WD重复结构域4(WDR4)是一种关键的m7G甲基转移酶,与肿瘤进展有关,但其在CRC中的作用和调控机制尚不清楚。本研究探讨WDR4如何通过m7G介导的RNA稳定性和自噬抑制来驱动CRC发病机制。在本研究中,高WDR4与预后不良相关,并通过抑制自噬促进CRC增殖/转移。P300/ETV4形成转录复合物,通过H3K27ac修饰增强WDR4表达。WDR4介导的m7G甲基化使SPP1 mRNA稳定,其过表达挽救了WDR4敲低表型。在体内,WDR4敲低抑制肿瘤生长和转移,同时激活自噬。总之,P300/ETV4-WDR4-m7G-SPP1轴通过耦合表观遗传调控、RNA修饰和自噬抑制来驱动CRC进展,提供了新的治疗靶点。
本实验的目的是研究在协作式取放任务中,机器人手臂尺寸、移动速度和自由度对感知安全性、信任度、心理负荷、人类行为以及任务绩效的影响。56名参与者在虚拟现实环境中完成了实验,他们在该环境中与机器人操纵器进行交互。与任务绩效和人类行为相比,机器人手臂速度对自我报告的指标影响更大。总体而言,在60度/秒(惊讶度=1.19/6;恐惧度=1.18/6)、120度/秒(惊讶度=1.37/6;恐惧度=1.33/6)和180度/秒(惊讶度=1.65/6;恐惧度=1.67/6)的速度水平下,惊讶和恐惧的平均评分显著增加。相反,机器人手臂尺寸和自由度对任务绩效和人类行为的影响比对自我报告结果的影响更大。这些发现可能为机器人制造商和标准委员会提供见解,以提高工作场所的感知安全性。
人工关节的失效通常归因于磨损,这促使研究人员探索有效的解决方案,如材料改进、表面纹理化和涂层。本研究引入了一种新颖的方法,即采用3D打印的Voronoi结构来增强聚合物-金属滑动磨损中的润滑,旨在延长人工关节系统的使用寿命。具体而言,本研究调查了Ti6Al4V Voronoi结构与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)配对时的几何形状与摩擦学性能之间的关系。结果表明,可以控制Voronoi结构中的孔隙尺寸以匹配表面纹理化方法中的特征尺寸,这表明有可能诱导流体动力效应以减少摩擦。使用销盘(PoD)试验研究了Voronoi结构对减少摩擦和磨损的影响。与实心销的对照组相比,在销中采用Voronoi结构可使静摩擦系数(COF)、动COF和磨损体积的平均值分别降低24.6%、29.4%和51.2%。在COF与Voronoi结构的几何参数之间未观察到明显趋势。据推测,Voronoi结构内相互连接的孔隙网络可能会保留磨损碎屑并留住润滑剂,从而可能提高流体动力压力,进而改善摩擦状况。此外,对磨损轨迹的对比分析证实了Voronoi结构有效减少了磨损,磨损机制主要为磨粒磨损。
背景与目的:深度展开方法将迭代优化算法与深度神经网络相结合,在加速磁共振成像(MRI)重建方面展现出巨大潜力。深度展开方法的主流范式是将数据保真项应用于重建的k空间,将深度正则化器应用于重建图像。然而,这种范式存在以下局限性:(1)传统数据保真项仅校正k空间中采样位置的数据,使未采样位置的数据过时,破坏了k空间的自一致性。(2)正则化器仅依赖于图像域有限的先验知识,缺乏额外信息,导致细节重建次优。 方法:为解决这些问题,我们提出一种用于加速MRI重建的双域自一致性增强深度展开网络(DSDUN)。具体而言,我们在重建图像上额外引入一个数据保真项,通过最小化总像素误差间接更新整个k空间矩阵,从而提高k空间自一致性。此外,我们在图像域和频率域都采用深度正则化器,以利用综合信息实现更好的细节恢复。此外,双域正则化器针对每个相应域的固有特性进行定制,便于有效提取特定域信息。 结果:在不同欠采样模式和加速因子下的三个数据集上进行了广泛实验。实验结果表明,所提出的DSDUN显著提高了MRI重建质量(对数频率距离比基线提高3.32,峰值信噪比提高14.64)。 结论:在本文中,我们提出一种扩展的深度展开方法,以增强k空间自一致性和细节重建。实验结果突出了我们的方法在加速MRI重建中的巨大潜力。
本研究重点介绍了对欧洲北极地区巴伦支海沿岸北苔原亚区五个永久冻土泥炭地进行古生态分析的结果。所采集泥炭芯的深度约为2米。该分析综合了有关土壤主要物理和化学性质、放射性碳测年、植物组成以及多环芳烃(PAHs)质量分数的数据。泥炭有机层中16种多环芳烃的浓度范围为140至254纳克/克,平均为182纳克/克。所研究的泥炭地以低分子量的多环芳烃为主:萘、菲、荧蒽、芘、 Chrysene。确定了多环芳烃在活动层和永久冻土中沿泥炭剖面的垂直分布模式。向下迁移穿过活动层剖面的多环芳烃遇到永久冻土屏障,并在活动层与永久冻土层之间的边界处积累。深层永久冻土层积累了大量的多环芳烃和多环芳烃衍生物,它们是全新世气候适宜期草本和木本植被分解过程中木质素转化的产物。计算了总毒性当量浓度(TEQ)。巴伦支海沿岸泥炭地在整个剖面中对致癌多环芳烃的毒性较低。在所调查的所有泥炭地中,TEQ范围从最小值0.1纳克/克到最大值13.5纳克/克。为了在北极/亚北极环境研究中进一步潜在应用,估算了多环芳烃指示比。在所有调查剖面和泥炭地层位中,最具特征性的比值表明多环芳烃的成岩(天然)来源。
背景与目的:胆囊疾病是一项严峻挑战,若不及时诊断和治疗,可能引发严重并发症。包括胆结石、炎症及其他异常情况在内的疾病,可能导致诸多严重后果,如胆管梗阻、慢性疼痛、感染,在严重情况下还会引发危及生命的败血症或胆囊癌。 方法:本研究提出一种基于深度学习的新型诊断模型,该模型使用注意力引导的残差卷积神经网络对九种不同的胆囊疾病进行分类,这些疾病包括胆结石、腹部及腹膜后病变、胆囊炎、膜性和坏疽性胆囊炎、穿孔、息肉和胆固醇结晶、腺肌增生症、癌以及胆囊壁增厚的各种病因。它结合了使用空洞卷积的多尺度特征提取、用于精细特征选择的注意力机制以及用于保留空间信息和防止梯度消失问题的残差连接。 结果:实验结果显示准确率为99.17%,召回率为98.94%。这些结果证明了该模型在区分不同胆囊病变方面的可靠性。所提出的方法提供了一种快速、准确且可扩展的诊断工具,有助于临床医生从复杂的放射医学图像中高效且高精度地识别胆囊疾病。 结论:所提出的工作有潜力推动患者护理,并为临床实践中强大、高效且可扩展的人工智能辅助胆囊疾病诊断奠定基础。源代码可在GitHub仓库中公开获取。
线粒体去乙酰化酶,包括SIRT3、SIRT4和SIRT5,通过调节氧化磷酸化、能量代谢和氧化还原平衡在维持线粒体稳态中发挥关键作用。这些酶的失调与神经退行性疾病、代谢性疾病和心血管疾病等衰老相关疾病的发病机制密切相关。SIRT3是研究最为广泛的,已证明其对氧化应激和代谢失调具有保护作用。相比之下,虽然SIRT4和SIRT5的特征了解较少,但它们对胰岛素敏感性、氮代谢和线粒体功能的调节至关重要。本综述重点关注线粒体去乙酰化酶在调节细胞代谢、氧化还原平衡和线粒体稳态中的作用,强调它们在衰老相关疾病发生和发展中的作用。此外,我们概述了靶向线粒体去乙酰化酶的小分子调节剂,其旨在恢复细胞功能、减轻衰老过程,并为治疗衰老相关疾病提供新的治疗策略。
背景:肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的主要原因。尽管索拉非尼是晚期HCC的一线全身治疗药物,但对治疗的耐药性仍然是一个重大挑战。缺氧是肿瘤微环境的一个标志,已知其可促进肿瘤生长和进展;然而,其在调节HCC中索拉非尼反应的作用仍知之甚少。 方法:将HCC细胞系(Hep3B和Huh7)在常氧或缺氧条件下培养,并用索拉非尼处理。进行细胞活力、凋亡和集落形成试验以评估缺氧对索拉非尼敏感性的影响。使用荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀(ChIP)试验来确认HIF1A介导的转录调控。进行RNA测序、m5C-RIP-Seq和生物信息学分析以鉴定NSUN2介导的下游靶点。在体外和体内评估GDF15中和联合索拉非尼的治疗效果。 结果:缺氧显著降低了HCC细胞对索拉非尼的敏感性,IC50值升高和凋亡减少证明了这一点。机制上,缺氧诱导的HIF1A上调了RNA m5C甲基转移酶NSUN2,其通过m5C修饰稳定了GDF15 mRNA,导致GDF15分泌增加。GDF15的中和在体外和体内模型中均抑制了Akt/mTOR信号传导并增强了对索拉非尼的敏感性。 结论:本研究揭示了一种新机制,即缺氧诱导的HIF1A通过NSUN2介导的GDF15稳定和上调促进HCC中的索拉非尼耐药性。靶向HIF1A/NSUN2/GDF15轴为克服HCC患者的索拉非尼耐药性提供了一种有前景的治疗策略。
昆虫已成为用于塑料甚至微/纳米塑料生物降解的高效且环保的生物反应器。然而,饲养昆虫以最大化塑料生物降解的最佳条件及其潜在机制仍不清楚,这阻碍了其实际应用。我们研究了多个饲养因素对黄粉虫幼虫塑料降解效率的影响,包括幼虫龄期、加水频率、塑料比表面积和塑料类型。进一步探索了与提高效率相关的功能性肠道微生物和酶。我们的研究结果表明,成虫幼虫在定期加水且不会导致昆虫在疏水性塑料上溺水的情况下,实现了最高的塑料降解效率。此外,它们无需预先粉碎和压实就能有效摄取聚苯乙烯、聚乙烯和聚氨酯泡沫塑料。展示了涉及塑料氧化、裂解和解聚的生物降解过程。此外,还鉴定出了与高效塑料降解相关的依赖泡沫塑料类型的功能性微生物和酶。这项工作为昆虫在可持续塑料生物降解中的实际应用提供了有价值的见解。
线粒体相关内质网膜(MAM)稳态破坏与肥胖相关疾病及胰岛素抵抗发病机制密切相关。巨噬细胞通过经典激活的脂质摄取形成泡沫细胞是动脉粥样硬化进展的重要机制。本研究探讨了MAM界面锚定蛋白磷蛋白酸性簇分选蛋白2(PACS2)对动脉粥样硬化的影响。在动脉粥样硬化小鼠斑块和氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)处理的巨噬细胞中观察到MAM扩张,同时PACS2表达升高。此外,小鼠中PACS2基因敲除显著减少动脉粥样硬化斑块形成并改善脂质谱。PACS2激活ROS-PPARγ-CD36信号通路,该通路驱动巨噬细胞摄取脂质。值得注意的是,该信号通路的激活也增加了PACS2的产生。PACS2基因敲除或沉默破坏了PACS2与ROS-PPARγ-CD36之间的正反馈回路,阻止了巨噬细胞的促动脉粥样硬化表型改变。这些发现确立了PACS2在与调节巨噬细胞表型相关的动脉粥样硬化中的因果作用,并突出了其作为动脉粥样硬化驱动的心血管疾病治疗靶点的潜力。
中等强度的跑步机运动已成为一种有前景的创伤性脑损伤(TBI)治疗干预手段,但其确切机制仍不清楚。新出现的证据表明,STING介导的小胶质细胞焦亡和极化可能会加剧TBI诱导的病理损伤。我们之前的研究表明跑步机运动对STING水平有抑制作用,并且线粒体自噬已被认为是STING活性的关键调节因子。因此,我们旨在测试跑步机运动在TBI后部分通过激活线粒体自噬来减轻STING介导的小胶质细胞焦亡和极化的可能性。首先,我们发现TBI诱导的焦亡主要发生在神经元和小胶质细胞中,同时在损伤的皮质中出现促炎M1小胶质细胞极化。值得注意的是,跑步机运动可以有效逆转这些病理变化,证明了其抗焦亡和抗炎潜力。然后,我们探究了TBI后STING的动态表达,发现TBI后6小时至35天,神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞中STING呈逐渐增加的趋势,其中小胶质细胞中升高最为显著。值得注意的是,敲低STING可显著减少TBI诱导的焦亡,并促使小胶质细胞极化从M1向M2转变。此外,STING过表达可部分消除跑步机运动对TBI后焦亡和炎症的神经保护作用,表明跑步机运动的抗焦亡和抗炎作用部分是通过抑制STING途径实现的。至关重要的是,使用mdivi-1对线粒体自噬进行药理学抑制可部分逆转跑步机运动对STING信号的抑制作用,确立了线粒体自噬作为跑步机运动调节STING途径的可能调节机制。总之,这些发现表明跑步机运动可改善STING介导的小胶质细胞焦亡和M1极化,至少部分是通过增强TBI后的线粒体自噬实现的。
在本文发表后,一位关注此事的读者提请编辑注意,图5B和D中所示的照片明显是匹配的图像,以至于本应展示不同线粒体保护实验结果的数据似乎来自同一原始来源。编辑部已与作者联系,要求他们对本文数据呈现中明显的异常情况作出解释,但截至目前,尚未收到他们的回复。鉴于编辑部已意识到围绕本文科学诚信的潜在问题,我们特此发布关注声明,以告知读者这一潜在问题,同时编辑部将继续对此事进行进一步调查。[《国际分子医学杂志》28: 397 - 403, 2011; DOI: 10.3892/ijmm.2011.682]
角质酶在聚合物降解、纺织品加工和工业生物催化方面展现出多样的生物催化潜力,在这些领域中,提高极端条件下的热稳定性对于实际应用至关重要。为提高特异腐质霉角质酶(HiC)的热稳定性,实施了一种结合易错PCR、计算设计和机器学习的策略方法。通过系统的迭代重组,开发出了一种具有耐热性且保留催化活性的八重突变体(M8)。与野生型HiC相比,工程突变体表现出卓越的稳定性增强,在65℃和70℃下的半衰期分别增加了8110倍和3982倍。差示扫描量热法显示熔点温度(Tm)升高了13.0℃,而热失活分析表明导致60分钟内活性损失50%的温度(T50)提高了26.2℃。值得注意的是,尽管引入了八个稳定突变,M8在标准测定温度下仍保留了全部活性,并且具有较宽的pH谱。分子动力学模拟和结构分析表明,表面静电荷的重新分布和更紧凑的整体结构是提高热稳定性的关键因素。总之,本研究建立了角质酶合理热稳定化的框架,同时提供了热适应机制的分子水平见解,对α/β-水解酶家族酶的优化具有方法学意义。工程化的HiC突变体在需要高温操作的工业过程中具有巨大潜力。
二硝基苯胺化合物是重要的工业化学品,广泛应用于染料制造和芽前农药生产。它们会破坏微管形成,导致发育过程中更多细胞停滞在中期。作为二硝基苯胺化合物和常用除草剂的安磺灵对非靶标生物的潜在毒性仍知之甚少。鉴于斑马鱼胚胎在早期发育过程中器官发生迅速且对化学暴露敏感,本研究以斑马鱼胚胎为体内模型评估了安磺灵的发育毒性。为了研究安磺灵的毒性作用,我们利用斑马鱼胚胎进行了发育毒性评估。有趣的是,低剂量接触安磺灵会导致严重的发育异常,显著损害胚胎的存活和生长。对多个转基因斑马鱼品系(fli1a;eGFP和l-fabp;dsRed)的荧光成像显示,接触安磺灵会破坏肝脏器官发生和血管网络形成。此外,与早期发育阶段相关的关键基因的转录改变进一步支持了观察到的异常情况。发现安磺灵引发的线粒体功能障碍会促进氧化应激和细胞凋亡。这些发现表明,像安磺灵这样的二硝基苯胺化合物可能对脊椎动物构成发育毒性风险,凸显了在广泛使用它们时需要谨慎。
N,N-二乙基间甲苯酰胺(避蚊胺)是一种广泛使用的驱虫剂,在世界各地的水和土壤中都能检测到。尽管使用含避蚊胺的产品后有不良反应的报道,但毒性研究却很少。在本研究中,斑马鱼暴露于0、0.2毫克/毫升、0.25毫克/毫升和0.3毫克/毫升的避蚊胺中。随着暴露浓度的增加,斑马鱼死亡率上升,体长发育受到抑制。在受精后72小时(hpf),斑马鱼出现心包水肿、心率降低和卵黄囊水肿。观察到心脏环化形态有明显异常,心房和心室沿中线排列,导致心脏线性化。与心脏发育相关的基因(myh6、nppa、nkx2.5、gata4、tbx5a、vmhc)表达水平升高。另一方面,中性粒细胞和巨噬细胞数量减少,与介导炎症反应相关的基因(myd88、ifn-γ、tlr4)和炎症因子基因(il-6、il-8、il-10)表达水平升高。此外,避蚊胺暴露导致在24 hpf时新生成的神经元减少。在72 hpf时,乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性受到抑制,运动行为显示总距离和平均速度显著降低。进一步研究发现氧化应激被激活,活性氧(ROS)含量显著增加。总之,避蚊胺在斑马鱼胚胎早期发育阶段对心脏、免疫系统和神经系统造成多种毒性,这些毒性可能是由氧化应激诱导的。
本研究提出了一个可推广的智能水质预测与评估框架,该框架由五个核心模块组成:关键水质指标的选择、使用秩次重心法(ROC)确定权重、基于国家标准对指标进行归一化、水质指数(WQI)聚合函数的比较以及水质等级分类方案的制定。以中国沿海地区为重点,系统验证了该框架的适应性和推广能力。通过随机森林(RF)和极端梯度提升(XGBoost)确定了七个关键水质指标,即化学需氧量(COD)、水温(WT)、溶解氧(DO)、总磷(TP)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH-N)和pH值,准确率超过96%。为评估模型性能,采用了七种机器学习(ML)算法,即随机森林(RF)、极端梯度提升(XGBoost)、额外树(EXT)、决策树(DT)、支持向量机(SVM)、多元线性回归(MLR)和k近邻(KNN)进行WQI预测;使用六种分类器,即随机森林(RF)、额外树(EXT)、支持向量机(SVM)、k近邻(KNN)、极端梯度提升(XGBoost)和朴素贝叶斯(NB)进行水质等级分类。其中,EXT算法在WQI预测中表现最佳,而XGBoost在所有类别中分类准确率最高(98.32%),曲线下面积(AUC)为1.00。在WQI模型中,加权二次均值(WQM)、未加权均方根(RMS)和算术均值(AM)表现出较强的泛化能力。其中,WQM模型的最低模糊率为22.26%,AM模型的最低模糊率为22.45%。最后,选择XGBoost与WQM和AM相结合用于中国近岸水质的智能评价。结果表明,中国沿海地区总体水质良好,仅有“良好”和“中等”两类,无“边缘”或“差”类。其中,黄海水质最佳,WQI得分普遍高于80,均为“良好”类;南海水质相对较差,WQI得分普遍高于50,以“中等”类为主。本研究为海水水质的智能评价提供了系统的方法框架,为政府部门制定科学有效的水环境风险防控政策提供了重要参考。
源自蛹虫草菌丝体的蛋白质水解产物已显示出作为乳酸杆菌热保护剂的潜力。为了确定造成这种效果的肽段,分别从蛹虫草中提取白蛋白和谷蛋白并进行水解。结果表明,5-10 kDa范围内的谷蛋白肽在乳酸副干酪乳杆菌R21(L. paracasei R21)暴露于65°C 20分钟期间提供了最佳保护。与未添加肽段的条件相比,这些肽段1%的浓度使L. paracasei R21的活菌数增加了2.05 log CFU/mL。在通过LC-MS/MS鉴定的五种肽段中,MR-10(MAVNLVPFPR)表现出最强的热保护作用。加热期间添加0.5%的MR-10可使细胞存活率提高0.89 log CFU/mL。对暴露于65°C的L. paracasei R21细胞的结构分析显示,细胞膜、细胞壁和DNA逐渐受损,其中膜损伤被确定为细胞死亡的主要原因。通过倒置荧光显微镜和扫描电子显微镜观察发现,MR-10通过保持膜的完整性和形态显著提高了细胞存活率。多组学分析表明,MR-10通过ABC转运蛋白参与肽转运,促进生物膜形成,并促进脂肪酸合成。总的来说,这些过程增强了膜的稳定性并保护细胞免受热应激。
背景:急性淋巴细胞白血病(ALL)是最常见的儿科癌症,需要早期检测以挽救生命并减轻晚期治疗的经济负担。虽然传统诊断方法耗时且资源密集,但深度迁移学习为医学图像分类提供了一种计算高效的替代方法。 方法:本研究采用两种广泛认可的迁移学习算法VGG - 19和EfficientNet - B3,使用来自118名患者的10661张图像的公开可用数据集来检测ALL。数据预处理包括调整大小、增强和归一化。模型训练100个轮次,VGG - 19的批量大小为30,EfficientNet - B3的批量大小为32。使用准确率、精确率、召回率和F1分数等评估指标来评估模型性能。使用配对t检验进行统计显著性检验(p < 0.05)。与现有研究进行比较分析以验证结果。 结果:EfficientNet - B3明显优于VGG - 19,平均准确率达到96%,而VGG - 19为80%(p < 0.001)。EfficientNet - B3在处理类别不平衡方面表现出色,少数类别(Hem)的精确率、召回率和F值分别达到97%、89%和93%。VGG - 19在少数类别上表现不佳,召回率较低(51%),F值为(62%)。然而,包括单源来源在内的数据集限制可能会影响通用性。 结论:本研究强调了EfficientNet - B3作为早期ALL检测可靠工具的有效性,具有高精度和计算效率。临床应用需要解决计算限制和整合挑战。未来研究可以整合多模态数据集以识别风险因素并进一步提高诊断准确性。
目的:探讨酰胺质子转移加权(APTw)磁共振成像(MRI)在鉴别肝细胞癌(HCC)与肿块型肝内胆管癌(MF-ICC)中的应用潜力。 方法:76例经组织病理学确诊为HCC或MF-ICC的患者接受了动态对比增强(DCE)MRI、APTw和扩散加权成像(DWI)检查。两名放射科医生独立测量肝脏肿瘤的平均APTw和表观扩散系数(ADC)。采用五点量表对DCE图像进行评分。采用受试者操作特征(ROC)曲线分析评估APTw、ADC、DCE在鉴别HCC与MF-ICC中的诊断性能。 结果:HCC组(n = 53)的APTw值高于MF-ICC组(n = 23)(1.37±0.99% vs. -0.31±0.79%,P < 0.001)。HCC的ADC值低于MF-ICC(0.87±0.14mm²/s vs. 1.02±0.20mm²/s,P < 0.001)。在鉴别HCC与MF-ICC方面,APTw的诊断准确性显著高于ADC(曲线下面积[AUC]:0.90 vs. 0.72;P < 0.001),且与DCE-MRI的诊断效能相当(AUC:0.90 vs. 0.92;P > 0.05)。鉴别HCC与MF-ICC的最佳APTw阈值为0.04%,灵敏度为92%,特异度为78%。 结论:在鉴别HCC与MF-ICC方面,APTw MRI显示出优于DWI的鉴别能力,且与DCE-MRI具有相当的诊断效能。
背景:述情障碍和情绪调节困难是护理专业本科生职业可持续性的关键心理决定因素。阐明它们之间的关联可为制定有针对性的干预计划提供初步依据。 目的:采用横断面网络分析方法,探讨护理专业本科生述情障碍与情绪调节困难之间的中心性和桥梁性关联。 方法:本横断面研究在中国东南部的一所医科大学进行。采用目的抽样法,于2024年11月至12月招募了574名护理专业本科生。使用了一般信息问卷、多伦多述情障碍量表和情绪调节困难量表。采用横断面网络分析方法,探讨述情障碍与情绪调节困难之间的中心性和桥梁性关联。通过流网络呈现中心节点与其他节点之间的直接和间接关联。 结果:网络模型由9个节点组成,在36种可能的连接中识别出15条非零边。节点的平均可预测性值为53.9%。网络分析确定了两个中心节点:“缺乏情绪清晰度”(强度=1.08)和“情绪调节策略获取受限”(强度=1.05)。流网络分析表明,“缺乏情绪意识”和“难以识别情绪”与“缺乏情绪清晰度”直接相关。“难以从事目标导向行为”与“情绪调节策略获取受限”直接相关。此外,“缺乏情绪清晰度”(桥梁强度=0.47)和“难以识别情绪”(桥梁强度=0.39)被确定为桥梁节点。 结论:缺乏情绪清晰度、情绪调节策略获取受限和难以识别情绪可能是未来干预护理专业本科生情绪管理能力的初步目标。缺乏情绪意识和难以从事目标导向行为可为未来旨在预防述情障碍和情绪调节困难的干预研究提供假设依据。
乳腺癌细胞与其肿瘤微环境(TME)之间基于氧化还原的双向通讯对恶性表型的形成有显著贡献。由于核因子红细胞2相关因子2(Nrf2)在氧化还原代谢重编程中已确立的作用,它已成为乳腺癌细胞与癌症相关脂肪组织(CAAT)(TME的主要细胞成分)之间双边相互作用中一个潜在的关键参与者。在本研究中,我们使用野生型(WT)小鼠和缺乏功能性Nrf2的小鼠(Nrf2KO)建立了Nrf2腔面B型乳腺癌原位模型,以研究Nrf2驱动的乳腺癌与CAAT之间氧化还原偶联的作用。为此,我们检测了早期肿瘤生长不同阶段在Nrf2或Nrf2宿主环境下乳腺肿瘤组织中主要抗氧化防御(AD)酶的表达谱、定位和活性。此外,我们分析了参与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)代谢的关键酶。我们证明,与WT肿瘤微环境相比,Nrf2肿瘤微环境中乳腺癌细胞建立了独特的氧化还原谱。此外,CAAT中AD酶的活性和蛋白水平显示出Nrf2依赖性和/或肿瘤依赖性变化。综上所述,这些结果突出了Nrf2驱动的宿主肿瘤微环境调节对建立乳腺癌氧化还原谱的重要性。此外,肿瘤生长早期阶段似乎对宿主肿瘤微环境中缺乏功能性Nrf2最为敏感,从而为乳腺癌治疗提供了一个新的潜在治疗靶点。
了解细菌介导的镉(Cd)稳定化的分子机制对于增强溶液中的镉修复至关重要。虽然群体感应SinI/SinR系统(SIRS)有助于粘附剑菌对镉的稳定化,但其分子机制仍知之甚少。在本研究中,我们表征了在含镉溶液中与群体感应SIRS调节的NER9菌株镉稳定化相关的分子机制。转录组分析表明,与细胞壁/细胞膜成分(mprF、pA_gene1260、pA_gene1253和pA_gene1263)、胞外多糖产生(melA、rfbB和rfbA)以及膜蛋白(omp31、pA_gene1257和pC_gene0059)相关的镉稳定化相关基因的表达水平在NER9ΔsinI/R突变体中比在NER9中下调。代谢组分析进一步表明,与NER9相比,NER9ΔsinI/R突变体中参与细胞壁/细胞膜成分的镉固定相关细胞内代谢物下调。实时逆转录定量PCR分析证实,在无镉和含镉条件下,与NER9相比,突变体NER9ΔsinI/R中镉固定相关基因mprF、rfbB、rfbA、omp31、pA_gene1260、pA_gene1253、pA_gene1263、pA_gene1257和pC_gene0059的表达水平下调。值得注意的是,在基因缺失突变体NER9ΔrfbA/B、NER9ΔpA_1263和NER9ΔpA_1260存在的情况下,孵育16小时后,溶液中的镉浓度显著增加了37%-65%,而细胞表面吸附的镉水平与存在NER9时相比降低了57%-61%。我们的研究结果表明,NER9的SIRS通过上调与细胞表面和胞外多糖介导的镉吸附相关的基因和细胞内代谢物的表达,有助于镉的稳定化。
半胱天冬酶 -3(caspase-3)的激活以及gasdermin E(GSDME)介导的细胞焦亡是围手术期神经认知障碍(PND)的关键驱动因素。驱动蛋白家族成员23(KIF23)是微管相关运动蛋白驱动蛋白超家族的一个组成部分,它调控NLRP3炎性小体介导的细胞焦亡,并且对树突分化和发育至关重要。本研究旨在确定KIF23是否通过影响caspase-3/GSDME依赖性细胞焦亡来影响PND。在重组腺相关病毒9(AAV9)介导的KIF23基因敲低后,于异氟烷(Iso)麻醉下进行剖腹手术建立PND小鼠模型,腹腔注射或不注射caspase-3激动剂Raptinal。用pcDNA3.1-KIF23或siKIF23转染HT22细胞,随后暴露于Iso和脂多糖(LPS)。评估认知能力、TUNEL染色以及与细胞焦亡相关的参数。麻醉和手术后,老年小鼠海马中的KIF23蛋白上调。AAV9-shKIF23改善了术后记忆衰退,抑制了活性氧(ROS)的产生,并降低了裂解的caspase-3、N-GSDME、IL-1β和IL-18的水平,而Raptinal可逆转这些变化。KIF23沉默增强了神经元活力和抗氧化能力,阻断了caspase-3和N-GSDME的裂解,并抑制了IL-1β、IL-18和乳酸脱氢酶(LDH)的释放。相反,KIF23过表达对Iso + LPS诱导的细胞焦亡产生相反的作用,而caspase-3抑制剂Ac-DEVD-CHO可消除这种作用。这些发现表明,KIF23通过对细胞焦亡的正向调节可能成为治疗PND的一个有前景的治疗靶点。
鱼类可能会受到多种已知会影响生长的环境应激源的影响,包括环境变化或污染物。本研究旨在考察在两种温度(20和25°C)下,食物供应受限以及暴露于总氨或17α-乙炔基雌二醇(EE)水平升高的环境中对幼年食蚊鱼(Fundulus heteroclitus)生长的影响。对肌肉和肝脏组织中生长激素(GH)-胰岛素样生长因子-1(IGF-1)通路中的关键基因进行了检测,以探究它们在介导生长过程中的潜在作用。我们进行了一项为期21天的实验,结果显示,与喂食过量的鱼类相比,喂食受限的鱼类生长减缓,同时肝脏igf1和肌肉ghra的表达降低。在另外两项分别为期21天和33天的实验中,通过氯化铵处理提高总氨水平,尽管与对照鱼相比生长显著降低,但暴露于该环境下,肝脏和肌肉中GH-IGF-1通路基因(igf1、igf1ra、igf1rb、ghra、ghrb)的表达并未受到类似影响。在25°C下饲养的鱼类的生长(体重、特定生长率)大于在20°C下饲养的鱼类,在这两种温度下均观察到氯化铵对生长的抑制作用;然而,较高的温度减弱了这种反应。在21天后,温度诱导的对照鱼生长增加并未影响GH-IGF-1通路基因的表达。温度升高导致实际EE暴露浓度降低,但EE在两种温度下均未影响生长。总体而言,需要进一步研究来确定GH-IGF-1通路在食蚊鱼中的作用,以及温度和氨等污染物改变幼鱼生长的机制。
近年来,利用废弃活性污泥(WAS)的厌氧水解来回收挥发性脂肪酸(VFAs)作为反硝化的碳源受到了广泛研究,关键在于解决提高WAS有机质溶解性和生物可利用性的问题。考虑到能源消耗和化学成本,本文采用低剂量纳米零价铁(NZVI)与低强度超声(US)联用对WAS进行预处理,并探讨了不同处理顺序对WAS絮体颗粒破碎、有机质溶解以及后续生物发酵转化过程的影响。结果表明,低剂量NZVI与低强度US同步作用(NZVIUS)对WAS厌氧发酵效果最佳。与对照组的2062 mg/L相比,NZVIUS处理后的发酵周期内可溶性化学需氧量(SCOD)高达2786 mg/L,SCOD的初始释放速率提高了69%。VFAs产量从1522 mg COD/L提高到1940 mg COD/L。NZVIUS预处理促进了附着有机质的溶解,表现为WAS絮体破碎和细胞裂解。同时,胞外聚合物(EPS)中的蛋白质和碳水化合物发生了不同类型的迁移和转化,EPS的转移对SCOD的贡献率可达35.6%。此外,添加NZVI使发酵上清液中的PO-P回收率比第4天的对照组提高了22.3%。本研究表明,NZVIUS预处理方法可有效提高WAS厌氧发酵VFAs的产量,满足污水处理厂的实际需求。
红树林在调节沿海湿地氮(N)的生物地球化学循环中发挥着重要作用。然而,它们对氮循环的影响,特别是不同沉积质地中氨氧化古菌(AOA)和细菌(AOB)贡献的潜在氨氧化速率(PARs)仍不清楚。在此,我们分析了中国南方夏季和冬季从泥泞和沙质海岸采集的红树林湿地沉积物的PARs、AOA和AOB氨单加氧酶基因丰度以及稳定碳同位素比率(δC)。结果表明,夏季沉积物的PARs和氨单加氧酶基因拷贝数较高,且红树林植被覆盖的沉积物中的数值高于无植被的裸滩。PARs和氨单加氧酶基因拷贝数与盐度和pH呈负相关,这与先前的研究一致。然而,沉积质地(即有机质含量和粒度)也起作用,其中泥泞沉积物的特点是PARs和氨单加氧酶基因丰度高于沙质沉积物。植被覆盖的沉积物pH较低、粒度较小、有机质和养分含量较高。这表明红树林可能通过改变沉积质地来增强氨氧化和微生物丰度。红树林对沙质海岸养分循环的影响更大,这意味着红树林有助于提高沙质海岸的养分水平。此外,AOA占氨单加氧酶基因拷贝数的比例不到10%,但贡献了约40%的PARs,表明AOA在氨氧化中起核心作用。我们的研究表明,红树林对于不同沿海沉积质地中的微生物丰度和氮循环很重要。
背景:PARAGLIDE-HF研究显示,对于左心室射血分数(LVEF)>40%且心力衰竭(HF)症状恶化的患者,与缬沙坦相比,沙库巴曲缬沙坦(沙库/缬)能更显著地降低N末端B型利钠肽原(NT-proBNP)水平。在此背景下,结构异常对沙库/缬疗效的影响尚不清楚。本研究旨在评估左心室肥厚(LVH)和左心房扩大(LAE)对LVEF>40%且HF症状恶化患者使用沙库/缬的影响。 方法:根据LVH和LAE的结构异常程度,将PARAGLIDE-HF研究中的患者分为3组。主要终点是从基线到第4周和第8周NT-proBNP的时间平均比例变化。次要终点是心血管复合事件复发(HF住院、紧急HF就诊、心血管死亡)和不良事件(症状性低血压、高钾血症、肾功能恶化)。 结果:在454例(97.4%)有LVH和LAE数据的患者中,157例(34.5%)同时有LVH和LAE,178例(39.2%)有LVH或LAE,119例(26.2%)既无LVH也无LAE。沙库/缬组NT-proBNP降低幅度大于缬沙坦组,在各亚组中均一致(P交互作用= 0.705)。对于其他疗效终点,治疗与结构异常程度之间无显著交互作用。同时有LVH和LAE的患者使用沙库/缬后发生高钾血症的几率显著更高(比值比2.41,P交互作用= 0.024)。 结论:LVEF>40%且近期发生症状性HF的患者,与缬沙坦相比,使用沙库/缬能更大幅度地降低NT-proBNP,且不受结构异常程度的影响。沙库/缬对各结构异常亚组疗效终点的影响无差异。同时有LVH和LAE的患者使用沙库/缬后发生高钾血症的几率更高。
气候变化和富营养化加剧了蓝藻水华,蓝藻产生包括2-甲基异莰醇(MIB)在内的味觉和嗅觉(T&O)化合物,日益损害水质。蓝藻通过将碳代谢中间体重定向到甲基赤藓糖醇磷酸途径来合成MIB。这一过程似乎受大气中CO分压(pCO)升高的影响。本研究考察了在不同营养条件下,升高的pCO如何影响聚球藻属FACHB-1061中MIB的产生。结果表明,升高的pCO通过减少生物可利用无机碳的限制来提高蓝藻生物量和总MIB产量,特别是在营养丰富的环境中。相反,在营养受限条件下,随着pCO升高,总MIB浓度和单细胞产量均显著增加。升高的pCO改变了硝酸还原酶和碳酸酐酶的活性,减少了受损的氮同化并增强了碳固定。细胞外聚合物的增加和组成变化表明在营养不足时碳溢出和细胞质量下降。此外,氧化应激标志物,如超氧化物歧化酶活性增加和丙二醛水平升高,表明氧化应激可能刺激次生代谢产物的产生。代谢组学分析表明,在营养受限状态下,随着pCO升高,卡尔文循环和糖酵解的关键中间体,如3-磷酸甘油醛和乙酰辅酶A上调,导致MIB关键前体增加。这些结果突出了营养和升高的pCO在调节蓝藻MIB生物合成中的复杂相互作用。研究结果表明,在未来气候情景下,用于减轻蓝藻水华和相关T&O问题的传统营养控制策略可能需要重新评估。
膀胱癌免疫疗法仍然受到免疫抑制性肿瘤微环境(TME)和低免疫原性的限制。在此,我们开发了一种TME响应性双金属多孔纳米酶Fe/Cu-HPC@GOx/PEG,以协同诱导双铁死亡/铜死亡并增强抗肿瘤免疫力。该纳米酶在分级多孔碳框架内整合了铁-铜双金属催化中心,能够实现葡萄糖氧化酶(GOx)触发的H₂O₂生成以及随后的芬顿/类芬顿反应。体外研究表明,该纳米酶有效地消耗了谷胱甘肽,使GPX4失活,并积累脂质过氧化物以驱动铁死亡。同时,通过产氧缓解缺氧抑制了HIF-1α介导的糖酵解,阻断了ATP7B依赖性Cu⁺外流,并触发了DLAT脂酰化,从而导致铜死亡。双细胞死亡途径引起的线粒体功能障碍协同增强了氧化应激和免疫原性细胞死亡(ICD),这通过钙网蛋白暴露、HMGB1/ATP释放和树突状细胞成熟得以证明。在体内,Fe/Cu-HPC@GOx/PEG显著抑制肿瘤生长并重塑TME,增加了CD8⁺T细胞浸润并提高了促炎细胞因子水平。全身毒性评估证实了生物相容性,未显示器官损伤或生化异常。这项工作提出了一种范式转变策略,利用金属离子介导的双死亡途径来克服免疫治疗耐药性,为精准肿瘤学提供了一种可临床转化的纳米平台。
背景:与仅依靠解剖成像相比,冠状动脉血流动力学的非侵入性模拟改善了冠状动脉疾病的临床风险分层和治疗结果。然而,模拟通常采用经验方法在冠状动脉树的各动脉之间分配总冠状动脉血流,这忽略了患者的个体差异、疾病的存在以及其他临床因素。此外,临床数据中的不确定性在建模流程中往往未得到考虑。 目的:我们提出了一种端到端的不确定性感知流程,以(1)通过纳入特定血管的冠状动脉血流以及心功能来实现冠状动脉血流模拟的个性化;(2)在考虑临床数据不确定性的同时,更精确地预测感兴趣的临床和生物力学量。 方法:我们将来自临床CT心肌灌注成像的患者特异性心肌血流测量值进行同化,以估计特定分支的冠状动脉血流。利用临床数据中的模拟噪声,通过自适应马尔可夫链蒙特卡罗采样来估计模型参数的联合后验分布。此外,使用一种将多保真度蒙特卡罗估计与非线性、数据驱动的降维相结合的新方法来确定感兴趣的相关量的后验预测分布。这导致了高保真度和低保真度模型输出之间的相关性得到改善。 结果:我们的框架在测量噪声不确定性下准确地再现了临床测量的心功能以及特定分支的冠状动脉血流。与单保真度蒙特卡罗估计和最先进的多保真度蒙特卡罗方法相比,我们观察到感兴趣的估计量的置信区间大幅缩小。对于低保真度和高保真度模型预测之间相关性有限的感兴趣量,尤其如此。此外,在指定的置信水平或方差下,所提出的多保真度蒙特卡罗估计器的计算成本比传统估计器显著更低。 结论:所提出的用于冠状动脉血流动力学个性化和不确定性感知预测的流程基于常规临床测量以及最近开发的CT心肌灌注成像技术。所提出的流程在精度上有显著提高,计算成本降低。
6-(甲基亚磺酰基)己基异硫氰酸酯,在此称为萝卜硫烷素,是一种在山葵中发现的生物活性化合物,具有细胞保护、抗炎和化学预防特性。萝卜硫烷素的有益作用主要通过转录因子Nrf2的去抑制来介导,Nrf2通常通过与泛素E3连接酶衔接蛋白Keap1的双位点相互作用介导的蛋白酶体降解而被抑制。与其他异硫氰酸酯一样,萝卜硫烷素通过干扰Nrf2-Keap1相互作用并阻止Keap1介导的泛素化来增加Nrf2活性。然而,我们发现萝卜硫烷素适度增加了Keap1缺陷细胞中的Nrf2水平,这表明存在一种额外的不依赖Keap1的机制。与其他亲电Nrf2激活剂不同,萝卜硫烷素对Erk、p38、Jnk或Pten/Pi3k/Akt信号传导没有显著影响。相反,我们的数据表明萝卜硫烷素抑制Gsk-3β,这是一种激酶,它通过磷酸化转录因子中的DSGIS降解子来靶向Nrf2进行蛋白酶体降解,转录因子通过该降解子与β-TrCP E3连接酶衔接蛋白相互作用。萝卜硫烷素减少了Nrf2的泛素化及其与Gsk-3β的结合,模拟了Gsk-3β抑制剂SB216763的作用。体外激酶试验证实萝卜硫烷素抑制Nrf2磷酸化。此外,分子对接和动力学模拟预测了萝卜硫烷素与Gsk-3β催化槽之间的特定相互作用。这些发现表明萝卜硫烷素是一种以前未被认识的双作用Nrf2激活剂,它通过干扰Keap1结合和抑制形成DSGIpS磷酸降解子的Gsk-3β来稳定Nrf2。
结核病(TB)是一个全球性的健康问题,具有较高的发病率和死亡率。目前对分枝杆菌感染的诊断主要基于临床特征、显微镜检查和培养。然而,这些方法可能耗时较长,且缺乏敏感性和特异性。因此,快速检测结核分枝杆菌和非结核分枝杆菌(NTM)非常必要。本研究开发了一种能够在临床样本中区分结核分枝杆菌和NTM的多重PCR检测方法。它基于对属(靶向编码65-kD热休克蛋白和dnaJ蛋白的基因,这些基因在分枝杆菌属中高度保守)和种(靶向仅存在于结核分枝杆菌复合群中的IS6110和B9基因)的检测。多重PCR检测方法的敏感性和特异性分别为97.7%和100%。这种多重PCR检测方法有潜力用作检测和区分结核分枝杆菌和NTM的快速诊断工具。

细胞衰老作为衰老的一个标志,其特征是由内源性或外源性刺激引发的不可逆、永久性细胞周期停滞,并伴有增殖停止。衰老细胞在组织或器官中的积累通过其致病性衰老相关分泌表型(SASP)对邻近正常细胞产生有害影响,导致继发性衰老,破坏组织稳态,并最终加剧与年龄相关的病症,如某些类型的癌症和神经退行性疾病。肝脏疾病是全球死亡的主要原因之一,带来了相当大的医疗负担。有力的临床证据现已表明,细胞衰老与各种肝病的不良临床结果之间存在密切关联。这个复杂而关键的信号网络在生理稳态和慢性肝脏炎症状态下均受到动态调节。值得注意的是,近年来,针对在不同情况下清除衰老细胞、抑制SASP以及靶向其他衰老标志物的药理学策略开展了广泛研究,从而建立了衰老治疗学领域。本综述系统总结了肝脏衰老的关键分子途径和生物标志物,同时概述了细胞衰老在炎症性肝病中的新作用。它还讨论了衰老调节药物对肝脏疾病的治疗潜力,这可能减轻肝脏炎症并改善临床结果。
本研究旨在探讨miR-497-5p如何影响新生大鼠七氟醚诱导的神经毒性和认知障碍,研究其通过调节蛋白SMURF2促进神经元存活的作用及其对NOTCH1信号通路的影响。将新生大鼠暴露于七氟醚中,并用莫里斯水迷宫和恐惧条件反射试验评估其学习和记忆能力。RNA测序显示miR-497-5p水平显著降低。为进一步研究miR-497-5p的保护作用,我们用miR-497-5p模拟物和七氟醚处理神经元细胞,进行细胞活力测定、乳酸脱氢酶释放测定、凋亡分析以及凋亡标志物的蛋白质印迹分析。生物信息学工具预测了miR-497-5p的靶基因,通过免疫共沉淀和双荧光素酶报告基因测定证实SMURF2是直接靶标。提高miR-497-5p水平可改善暴露于七氟醚的神经元培养物中的细胞活力并减少凋亡。miR-497-5p直接靶向SMURF2,降低其水平并增加NOTCH1蛋白水平。沉默SMURF2可保留NOTCH1信号通路并改善细胞活力,而敲低NOTCH1则消除了这些保护作用,突出了其对神经元存活的重要性。在体内,miR-497-5p模拟物治疗通过减少海马凋亡、促进神经元增殖和恢复SMURF2/NOTCH1信号通路,显著减轻了大鼠七氟醚诱导的认知缺陷和神经元损伤。这些发现表明,miR-497-5p通过影响SMURF2和NOTCH1通路来预防七氟醚诱导的神经毒性。通过改善认知功能和支持神经元健康,miR-497-5p可能是降低麻醉相关神经毒性的潜在治疗靶点,强调了其在麻醉暴露期间保护认知和神经元完整性的作用,并为神经保护疗法提出了未来的研究方向。

动脉粥样硬化是一种慢性进行性血管疾病,涉及脂质、胆固醇、细胞碎片和纤维成分在动脉壁内逐渐积累。这一过程导致动脉增厚和硬化,从而导致血流受限和组织氧气供应减少。随着时间的推移,这些病理变化显著增加了危及生命的心血管事件的风险,包括心肌梗死和缺血性中风。最近的研究强调了表观遗传修饰和非编码RNA(ncRNA)在调节动脉粥样硬化进展中的重要作用。组蛋白修饰、DNA甲基化和ncRNA相互作用以调节基因表达,影响内皮功能障碍、脂质代谢和炎症过程。表观遗传调节因子,如DNA甲基转移酶(DNMT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC),控制关键血管基因,而ncRNA,如微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(LncRNA)和环状RNA(circRNA),则有助于调节胆固醇流出和泡沫细胞形成。了解这些分子途径之间的复杂相互作用为管理动脉粥样硬化及其并发症提供了新的治疗思路。表观遗传变化的可逆性以及基于ncRNA的疗法在未来临床应用中具有广阔的前景,尽管在递送机制和特异性等方面仍存在挑战。

尽管在消化系统疾病的诊断和治疗方面已经取得了显著进展,但这些疾病在全球范围内仍然是严重的公共卫生问题。持续需要精确、高效且微创的策略。纳米酶是具有催化功能的工程纳米材料,在这种背景下引起了相当大的关注。然而,纳米酶的临床应用仍然有限,主要是由于其多样性、靶向性、生物相容性和早期临床转化。本综述对纳米酶在消化系统疾病中的应用进行了全面分析。总结了纳米酶的主要类酶活性,以指导进一步的材料选择和特性探索。突出了临床前应用,讨论了其机制、诊疗效果以及潜在局限性。综述了新兴的联合疗法,包括光动力疗法、声动力疗法和生物疗法。最后,讨论了纳米酶目前面临的挑战以及未来可能的发展方向。
背景:医护人员是冠状病毒感染的一个众所周知的风险群体,他们在潜在感染环境中的工作时间增加,且免疫水平有待监测。 方法:对1001名医护人员进行了IgG和中和抗体检测。使用3M、5M和7M尿素浓度对100名医护人员进行了IgG亲和力检测。对151名医护人员进行了IgG和中和抗体的一年随访检测。 结果:与在第一波和第二波期间未感染新冠病毒的479名医护人员(69.92%)相比,有新冠病毒感染史的299名医护人员(94.62%)的新冠病毒IgG抗体水平较高(p<0.0001)。共有899名医护人员(89.81%)的中和抗体超过50%,而其余102名医护人员(10.19%)的中和抗体低于50%。亲和力指数维持在约40%(灰色区域)。在我们的研究中,与初始结果相比,1年后IgG水平增加了5.1倍,高危组增加了6.3倍,而低危组增加了3.6倍。 结论:参与新冠疫情防控工作的医护人员感染率较高,IgG水平比其他群体高出两倍,且持续时间更长,这表明IgG抗体具有持续的抗体反应,在降低参与新冠患者护理的医护人员疾病严重程度方面发挥着关键作用,并可能提供针对新出现的新冠病毒变异株的保护。
抗生素是一个新出现的环境问题,可能通过土壤迁移影响水源。根系发达且根长较长的木本植物会改变土壤性质,这可能会影响抗生素的迁移。本研究调查了环丙沙星(CIP)和泰乐菌素(TYL)在有木本植物根系的土壤中的迁移情况。使用装有三种不同根系类型木本植物的土柱进行实验,这三种植物分别是国槐(直根)、山荆子(须根)和苹果(兼具直根和须根特征)。与未种植的压实土壤相比,木本植物根系使渗透能力提高了39.53% - 56.29%,这是导致土柱流出液中抗生素质量增加的一个因素。与未种植的压实土壤相比,CIP流出液质量增加了0.05 - 0.52倍,TYL流出液质量增加了1.36 - 2.59倍,其中与其他根系类型相比,国槐直根系的流出液质量更高。与未种植的压实土壤相比,木本植物根系促进了CIP的吸附(增加了30.41% - 101.22%),并抑制了TYL的吸附(减少了62.41% - 86.49%)。与未种植的压实土壤相比,木本植物根系促进了抗生素向土柱中下层根系的迁移。CIP在土壤中的吸附与土壤有机质(SOM)之间的相关性不显著(p > 0.05,r = 0.41),而TYL吸附与SOM含量之间存在负相关(p < 0.01,r = -0.91)。
实现循环经济的努力强调将废物减至最少,同时通过回收和再利用使其价值最大化。源自有机废物流的挥发性脂肪酸(VFAs)具有生物技术潜力,可作为生产增值化合物的原材料,为传统的石油基方法提供可持续的替代方案。非酿酒酵母的表型和基因组可塑性使其成为VFAs代谢的理想候选者。在本研究中,使用七种VFAs作为唯一碳源评估了48种酵母的生长概况,这些VFAs代表了实际有机废物流的组成。在代表有机生物废物的浓度下,分别和以VFAs混合物形式评估生长情况。使用AMiGA工具,我们基于光密度生长曲线测量深入研究了酵母的生长动态。十种分离株表现出卓越的性能,它们在不同的VFAs组合下具有不同的生长情况。乙酸和异丁酸是最有利于非酿酒酵母生长的VFAs,兼顾了效率和适应性。相比之下,丁酸和己酸效果较差,这可能是由于代谢限制或抑制作用。酵母更倾向于合成脂质而非三羧酸循环中间体、甘油和乙醇。考虑到它们的代谢可塑性,两株贾丁氏假丝酵母脱颖而出,它们成功同化了单独的和混合的VFAs,实现了最高的生长并伴随着优异的脂质产量(19.5 - 26.7%(w/w))。这些发现确定贾丁氏假丝酵母为产油酵母,这一特性在此首次报道,突出了其作为生物废物增值基石的前景。

脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)是磷脂酶A2超家族的重要成员,最初因其在心血管疾病中的促炎作用而受到研究。最近的研究揭示了其在肿瘤发生中的重要作用:根据具体情况,它既可以作为肿瘤促进因子,也可以作为肿瘤抑制因子。本综述系统地概述了Lp-PLA2促进癌症发病机制的双重机制。作为肿瘤促进因子,它通过诱导上皮-间质转化、谷胱甘肽过氧化物酶4介导的铁死亡抗性和血管内皮生长因子依赖性血管生成来促进癌症进展;相反,作为肿瘤抑制因子,它通过抑制乳腺癌基因1突变癌症中的Wnt/β-连环蛋白途径或促进细胞凋亡来抑制肿瘤生长。机制研究阐明了Lp-PLA2与关键致癌途径(如Notch和HIF1α途径)之间的相互作用,同时强调了受微环境影响的功能二分法。目前的证据支持开发微环境导向的靶向策略以及Lp-PLA2作为预后生物标志物和治疗靶点的潜在价值。这些发现为理解Lp-PLA2的上下文依赖性作用提供了一个理论框架,并可能指导创新治疗方法的开发。

背景与目的:虽然在成人发病型多发性硬化症(AOMS)队列研究中,光学相干断层扫描(OCT)显示的视网膜神经纤维层(pRNFL)和神经节细胞-内丛状层厚度的降低与脑萎缩有关,但在儿童发病型多发性硬化症(POMS)中,OCT与脑MRI测量值之间的关系尚不明确。我们的目的是在一组POMS患者中研究OCT测量值与MRI容积测量之间的关联,以确定OCT测量值是否能反映该患者群体中的中枢神经系统神经变性,就像在AOMS队列研究中所看到的那样。 方法:这是一项横断面研究,对在一个具有POMS和神经眼科专业知识的单一中心接受评估的POMS患者进行回顾性确定。作为常规临床护理的一部分,POMS患者由一名POMS专家进行评估,并接受脑容积MRI检查,包括全脑(WB)、亚区域和灰质(GM)容积分析。POMS患者通常会被转诊至神经眼科进行评估,包括高对比度视力、色觉测试和OCT。使用广义估计方程(GEE)模型,考虑患者内、眼间相关性(纳入每位患者的双眼)、MS病程和疾病修饰治疗效果,以确定视觉通路结构和功能与MRI容积测量之间的关系。 结果:在61例(122只眼)POMS患者中,容积MRI扫描时的平均年龄为19.2(标准差 = 3.7,范围10 - 27)岁,疾病持续时间中位数为2.8(范围0 - 14)年。较低(较差)的pRNFL厚度(平均87.4 [17.2] µm)与WB体积百分位数降低(< 0.001,GEE模型)、总GM(= 0.025)和丘脑(= 0.038)相关。pRNFL变薄还与更大的病灶(= 0.006)和黑洞(= 0.028)体积相关。色觉降低和高对比度视力下降与较低的海马体积相关(分别为 = 0.012和 = 0.015)。 讨论:我们的结果表明,视觉通路结构的变化与全脑体积和GM体积的减少以及更大的病灶和黑洞负担相关。总体而言,我们的结果强调了POMS中视觉评估的重要性,并表明OCT反映了该队列中的整体中枢神经系统神经变性。

头颈癌(HNC)是耳鼻咽喉科常见的恶性疾病;然而,其发病机制仍有待充分阐明。目前,HNC的治疗主要包括手术,并辅以放疗、化疗和免疫治疗等其他方法。手术治疗后,患者的喉功能以及吞咽和呼吸能力会受到一定程度的影响,而发声能力的丧失会导致日常交流障碍,并影响患者的身心健康。HNC复发使得再次治疗具有挑战性。铁死亡是一种由质膜破裂和脂质过氧化引起的铁依赖性调节性细胞死亡,其发生与HNC有关。本综述旨在描述影响铁死亡的细胞器、激活和抑制铁死亡的因素,以及铁死亡在HNC发病机制、治疗和预后中的作用。