最新目录视网膜色素变性(retinitis pigmentosa, RP)具有复杂的遗传异质性,不同病因下的下游致病机制尚不明确。为此,探讨代谢物尿苷及其受体P2Y6R在不同RP动物模型中对小胶质细胞激活及感光细胞凋亡的差异性作用机制。
①采用超高效液相色谱-串联质谱法(ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry, UPLC-MS/MS)检测rd1小鼠(28日龄,体质量13~18 g,n=3)、rd10小鼠(45日龄,体质量20~25 g,n=3)及相应日龄C57BL/6J对照小鼠(n=3/组),以及RCS大鼠(60日龄,体质量200~250 g,n=4)与同日龄RCS-rdy对照大鼠(n=4)的视网膜尿苷含量。并于rd10小鼠病程各阶段(18日龄,体质量7~10 g;25日龄,体质量11~15 g;45日龄;n=5/组)使用超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术(ultra performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry, UPLC-HRMS)进行视网膜嘧啶代谢物分析,同时取同日龄C57BL/6J小鼠作为对照(n=5/组)。②对5周龄C57BL/6J小鼠行单眼视网膜下腔注射尿苷(100 mmol/L,2 μL),对侧眼注射PBS作为对照,7 d后行视网膜电图(electroretinogram, ERG)检测、外核层(outer nuclear layer, ONL)厚度分析、免疫荧光染色及TUNEL检测(n=3)。③RT-qPCR检测视网膜下腔注射尿苷或PBS后,C57BL/6J小鼠视网膜中P2Y受体家族(P2ry1、P2ry2、P2ry4、P2ry6、P2ry12)mRNA表达(n=3)。④分别在rd10小鼠(14日龄,体质量7~10 g,n=3)和RCS大鼠(15日龄,体质量25~30 g,n=3)变性启动前分别给予3 mg/(kg·d)的P2Y6R抑制剂MRS2578或溶媒(含0.6%二甲基亚砜的玉米油),评估ERG、ONL厚度、感光细胞凋亡及小胶质细胞数量和形态。⑤ RT-qPCR检测45日龄rd10和C57BL/6J小鼠视网膜中尿苷合成与代谢相关酶(Upp1、Upp2、Uck1、Uck2)的表达(n=3)。
①与各自同日龄的C57BL/6J对照小鼠相比,rd1及rd10小鼠视网膜中尿苷含量显著升高(P<0.05);而与同日龄的RCS-rdy对照大鼠相比,RCS大鼠视网膜中尿苷含量无明显变化;与同日龄的C57BL/6J对照小鼠相比,rd10小鼠视网膜尿苷水平随病程进展持续上升(P<0.000 1)。②视网膜下腔注射尿苷导致C57BL/6J小鼠a波与b波振幅显著降低(P<0.05),ONL变薄(P<0.000 1),小胶质细胞活化增加(P<0.01)并向ONL迁移,TUNEL阳性细胞数增加(P<0.01)。③尿苷注射后,C57BL/6J小鼠视网膜P2ry6亚型mRNA表达上调(P<0.05)。④与溶媒处理组相比,MRS2578治疗显著提升rd10小鼠a波与b波振幅(P<0.05),增加ONL厚度,减少TUNEL阳性细胞(P<0.05),并促使小胶质细胞从阿米巴样活化逆转为静息分支状;而在RCS大鼠中,与溶媒处理组相比,MRS2578治疗未能显著抑制小胶质细胞活化或延缓视网膜变性。⑤与同日龄的C57BL/6J对照小鼠相比,rd10小鼠视网膜中Upp1(P<0.05)、Upp2(P<0.01)及Uck1(P<0.01)表达上调,而UMP与尿嘧啶水平降低。
尿苷-P2Y6R信号轴在原发性感光细胞变性的rd10小鼠模型中通过激活小胶质细胞加剧视网膜变性,而在原发性视网膜色素上皮功能障碍的RCS大鼠模型中无此作用。该发现揭示了不同病因背景下视网膜变性机制的异质性,提示靶向尿苷-P2Y6R轴或可作为治疗特定RP亚型的潜在策略。
冲击波介导的创伤性脑损伤(blast-induced traumatic brain injury,bTBI)常常在工业事故或军事环境中流行,当合并视功能损伤时,由于其独特的致伤机制与复杂的病理演变区别于传统的眼外伤。通过探究冲击波暴露后,NLRP3抑制剂MCC950对视网膜结构和功能的影响。
采用生物激波管建立bTBI小鼠模型,8周龄雄性C57BL/6J小鼠[体质量(23.5±1.5)g]按体质量分层后随机分为(n=8):假手术组、bTBI 28 d组、bTBI 28 d+DMSO组及bTBI 28 d+MCC950组(腹腔注射MCC950,10 mg/kg)。冲击波暴露后,通过视网膜电图(electroretinography, ERG)评估视网膜功能(n=8);采用Western blotting检测视网膜NLRP3、Caspase-1、Cleaved-GSDMD、IL-1β及IL-18的蛋白水平(n=3);利用免疫荧光染色和Western blotting定位定量分析Müller细胞和小胶质细胞活化情况(n=3);通过透射电镜分析感光细胞超微结构的变化(n=3)。
与假手术组相比,bTBI 28 d组小鼠表现为进行性视功能障碍,表现为暗适应ERG的a波(P<0.001)、b波(P<0.01)、OPs波(P<0.001)振幅显著降低;视网膜出现Müller细胞(P<0.05)和小胶质细胞(P<0.001)的显著活化;视网膜中NLRP3(P<0.05)、Caspase-1(P<0.01)、Cleaved-GSDMD(P<0.05)及下游炎症因子IL-1β(P<0.01)、IL-18(P<0.001)的蛋白水平均显著升高。透射电镜显示:bTBI 28 d组小鼠感光细胞外节膜盘结构紊乱、内节空泡化。MCC950干预显著逆转了上述改变,表现为:与bTBI 28 d组相比,bTBI 28 d+MCC950组a波、b波、OPs波振幅显著回升(P<0.05),Müller细胞(P<0.01)和小胶质细胞(P<0.05)活化被显著抑制;焦亡通路中NLRP3、Caspase-1、Cleaved-GSDMD、IL-1β、IL-18蛋白显著下调(P<0.01),感光细胞超微结构损伤明显减轻。
冲击波暴露后视网膜损伤与NLRP3-Caspase-1-GSDMD信号轴介导的感光细胞焦亡密切相关,而早期应用MCC950抑制该焦亡通路可有效减轻神经炎症与胶质化反应,从而对视网膜光感受器细胞的结构与功能发挥保护作用。
急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease,aGVHD)是异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)后常见的免疫并发症,本研究探讨6-姜醇对急性移植物抗宿主病的干预作用,并探索其对T细胞功能和分化调控的可能作用机制。
建立小鼠异基因造血干细胞移植aGVHD模型,8~12周龄SPF级雄性小鼠(体质量22~24 g)按随机数字表法分为同基因对照组(n=5)、溶剂对照组(n=8,13)和不同浓度的6-姜醇实验组(n=8,13),观察受鼠生存情况、体质量变化,进行临床评分和靶器官组织病理评分,并采用流式细胞术检测脾脏、肝脏中T细胞亚群及表面标志物变化。建立小鼠B细胞淋巴瘤细胞系A20移植物抗白血病(graft-versus-leukemia,GVL)模型,通过活体成像及生存分析评估肿瘤生长情况。分离小鼠脾脏T细胞进行体外培养,实验分为:未刺激组、刺激组以及不同浓度6-姜醇实验组,检测细胞增殖、凋亡及细胞因子变化;分离小鼠脾脏CD4+ T细胞,在Th1、Th17和Treg的体外诱导条件下进行体外培养,分为:刺激组和不同浓度6-姜醇实验组,通过流式分析CD4+ T细胞分化方向的改变。通过bulk RNA-seq分析基因表达谱及差异通路变化,结合RT-qPCR对转录组结果进行验证。进一步采用受体激动剂干预,实验分为:刺激组、6-姜醇单药组、2-MeS-ADP单药组和6-姜醇+2-MeS-ADP双药组;通过T细胞增殖实验、体外诱导分化实验、对胞质和线粒体Ca2+检测以及透射电镜和线粒体嵴结构定量分析对相关机制进行验证。
6-姜醇干预后aGVHD小鼠生存情况、体质量及临床评分均得到改善(P<0.05),HE染色病理切片评分提示肝脏及肠道损伤减轻(P<0.05)。GVL模型的生存分析结果和活体成像显示6-姜醇对GVL效应无显著影响。体外实验表明,6-姜醇抑制T细胞增殖(P<0.000 1)并促进部分活化T细胞凋亡(P<0.01);在CD4+ T细胞亚群极化分析提示6-姜醇调节CD4+ T细胞亚群分化,表现为抑制Th1(P<0.05)和Th17分化(P<0.05),促进Treg细胞分化(P<0.05)。转录组分析提示6-姜醇处理后影响嘌呤能受体和Ca2+相关通路。RT-qPCR结果显示,P2ry13表达显著下调(P<0.000 1)。进一步机制研究发现,6-姜醇处理后,CD4+ T细胞胞质Ca2+水平下降(P=0.000 1),而CD4+ T细胞线粒体Ca2+ 积聚增加(P=0.000 2)。与6-姜醇单药组相比,联合P2Y13激动剂2-MeS-ADP后的双药处理组在T细胞增殖(P<0.000 1)、Th1和Th17/Treg分化(P<0.05)、胞质和线粒体Ca2+浓度(P<0.05)等方面均出现部分恢复。透射电镜结果显示,双药处理后线粒体超微结构较6-姜醇单药组有所改善,线粒体嵴定量分析亦支持这一变化(P<0.000 1),提示6-姜醇通过P2Y13相关Ca2+信号通路调控T细胞亚群分化。
6-姜醇通过嘌呤能受体P2Y13相关Ca2+信号通路,抑制Th17、扩增Treg、减轻aGVHD,为aGVHD的预防及治疗提供了新的策略。
唾液酸化修饰作为一种重要的翻译后修饰,在细胞识别、信号转导等过程中发挥关键作用,通过探究α-2,3型唾液酸化修饰在成骨与成软骨分化过程中的作用,进一步明确其通过调控细胞外基质稳态对骨发育进程的影响,为骨骼发育障碍等疾病提供新的理论依据和潜在干预靶点。
通过公共数据集GSE109503(成软骨分化)和GSE113253(成骨分化)分析唾液酸转移酶家族基因在成软骨与成骨分化中的表达谱,结合MC3T3-E1成骨细胞和ATDC5成软骨细胞模型进行体外分化实验进行qRT-PCR检测,筛选唾液酸转移酶家族核心差异基因(筛选阈值|Log₂FC|>1,P<0.05)。利用慢病毒构建稳定的α-2,3型唾液酸化修饰缺陷的MC3T3-E1成骨细胞和ATDC5成软骨细胞模型,分别进行成骨或成软骨诱导7、14 d,通过ALP染色、茜素红S染色、阿尔辛蓝染色观察分化能力,荧光定量PCR和Western blotting检测成骨标志基因(Col1a1、Sp7)和软骨标志基因(Col2a1)以及蛋白的表达。对α-2,3型唾液酸化修饰缺陷的MC3T3-E1细胞(成骨诱导7 d)和ATDC5细胞(成软骨诱导7 d)进行转录组测序,通过GO和KEGG富集分析解析差异基因的生物学功能。体内实验选取新生C57BL/6小鼠(雌雄各半,体质量1.0~1.5 g,出生当日),所有小鼠按随机数字表法分为(n=6):唾液酸酶处理组[腹腔注射唾液酸酶(0.2 U/次,隔天1次,持续4周)]和对照组(注射等体积生理盐水);采用Micro-CT分析股骨骨微结构参数。
公共数据集显示仅St3gal1在成骨与成软骨分化中均显著上调(|Log₂FC|>1,P<0.05);细胞体外分化模型验证了St3gal1在两种分化过程中均显著上调(P<0.000 1)。与公共数据集转录组测序结果相一致,证明了St3gal1介导的α-2,3型唾液酸化修饰伴随成骨与成软骨的分化进程。干扰α-2,3型唾液酸化修饰后,MC3T3-E1细胞ALP染色和茜素红S染色显著减弱,Col1a1和Sp7的mRNA表达分别降至对照组的60.7%(P<0.000 1)和49%(P<0.000 1);蛋白水平同步降低,分别降至对照组的61.5%(P=0.000 2)和56.1%(P=0.000 3);ATDC5细胞阿尔辛蓝染色显著减弱,Collagen Ⅱ蛋白表达降至对照组的43.1%(P<0.000 1)。转录组测序结果显示,差异基因在2组细胞中均显著定位于细胞外基质结构,分子功能均与细胞外基质结构组成相关;通路富集分析显示,差异基因均显著富集于ECM-受体互作等相关信号通路,提示唾液酸化修饰可能通过细胞外基质稳态等多条信号通路调控成骨与成软骨分化进而参与骨发育进程(|Log₂FC|>1,FDR<0.05)。体内实验证实,与对照组相比,唾液酸酶处理组小鼠股骨骨密度下降0.078 g/cm3(P<0.000 1)、骨小梁体积分数下降5.512%(P<0.000 1)、皮质骨厚度下降0.012 mm(P=0.001 1)及骨小梁数量下降1.39/mm(P<0.000 1)、骨小梁厚度下降0.002 3 mm(P=0.026 7)、骨小梁分离度增加0.35 mm(P<0.000 1),提示骨骼发育异常。
α-2,3型唾液酸化修饰通过调控细胞外基质稳态正向调节成骨与成软骨分化,在骨骼发育中发挥关键作用。骨微环境中唾液酸化修饰可能成为骨骼发育不良性疾病的潜在干预靶点。
椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)是下腰痛的主要病因,髓核干细胞(nucleus pulposus stem cells , NPSCs)干性耗竭为其关键机制,维持其静息状态对延缓退变具有重要意义。旨在探讨体外成团培养对NPSCs静息状态的诱导作用及其调控机制,为IVDD的靶向干预提供实验依据。
收集陆军军医大学第二附属医院骨科2025年12月至2026年1月进行腰椎手术的未成年患者和成年患者的椎间盘组织,进行组织切片并通过HE染色观察形态差异。提取24只8周龄SD雄性大鼠[体质量(350±50)g]的NPSCs。通过流式细胞术检测干细胞免疫表型,三系分化实验验证NPSCs的干性。正常平面培养的NPSCs作为单层培养(monolayer culture,ML)组;利用三维球形培养法对NPSCs建立成团培养模型,作为成团培养(sphere culture,SP)组。显微镜观察细胞形态,流式细胞术进行周期分析,EdU染色鉴定其静息状态。对正常平面培养和成团培养的NPSCs进行bulk转录组测序和分析。使用RT-qPCR、Western blotting和透射电镜等方法,检测自噬相关分子及PI3K-Akt-mTOR通路关键分子的表达和自噬溶酶体结构。
临床组织切片检测显示,未成年患者髓核细胞呈散点样分布,成年患者髓核细胞呈成团簇状分布,且成年患者髓核细胞成团分布占比显著高于未成年患者(P<0.01)。成功分离的大鼠NPSCs经流式细胞术检测,显示高表达间充质干细胞阳性标志物CD90(99.4%)、CD44(99.8%)、CD73(94.2%),低表达造血干细胞阴性标志物CD34(0.21%)、CD45(0.45%)、CD11(1.08%)。三系分化实验证实其具有成骨、成软骨、成脂分化潜能,符合间充质干细胞表型特征。体外成团培养可诱导NPSCs聚集形成球形度规整、边缘光滑的球形细胞团,平均直径为(52.3±11.6)μm;细胞周期检测显示,SP组G0期细胞比例显著高于ML组(P<0.05),且SP组EdU阳性细胞比例均较ML组显著降低(P<0.05),呈典型静息状态。RT-qPCR检测显示,SP组的P27、SOX2和CD34表达显著高于ML组(P<0.05)。Bulk转录组测序结果显示,SP组与ML组间存在显著差异表达基因,且自噬和PI3K-Akt-mTOR通路呈显著富集趋势。Western blotting检测结果显示,与ML组相比,SP组成团细胞自噬相关分子LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著升高、P62表达显著降低,PI3K-Akt-mTOR通路关键分子PI3K、p-Akt、p-mTOR表达均显著下调(P<0.05);透射电镜下可见SP组细胞内自噬溶酶体数量较ML组显著增加;挽救实验进一步验证PI3K-Akt-mTOR通路与自噬的调控关联(P<0.05)。临床样本检测显示,未成年患者髓核组织Ki67、p-mTOR表达水平显著高于成年患者,而LC3B含量显著低于成年患者(P<0.05)。
体外成团培养可有效诱导NPSCs进入静息状态并维持干性,其机制可能通过抑制PI3K-Akt-mTOR通路激活自噬来实现。
血管腔内介入治疗是目前临床上应对治疗血管病变的主要手段,但机械性操作引发的再狭窄问题日益突出,故拟通过大鼠动物模型和体外实验探讨肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)裸质粒用于血管腔内介入治疗后管腔再狭窄的可能性和潜在机制。
①用拖拽充气球囊的方法构建大鼠颈动脉损伤模型,根据干预方式将SD雄性大鼠(6~8周龄,体质量260~280 g)以随机数字表法分为(n=6):假手术组、生理盐水组和HGF组(动脉外膜注射HGF裸质粒),通过颈动脉彩超测量收缩期峰值流速,颈动脉组织HE染色和HGF免疫荧光染色检测血管内膜面积和HGF表达情况,Western blotting检测颈动脉中膜血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMCs)表型转换标志物表达水平。②通过原代培养从大鼠颈动脉获得血管内皮细胞(endothelial cells, ECs)和VSMCs,对ECs和VSMCs进行HGF质粒转染。通过CCK-8实验和细胞划痕实验检测未转染HGF质粒的ECs和转染HGF质粒ECs的增殖能力和迁移能力。在Ang Ⅱ诱导VSMCs转化后,通过细胞划痕实验检测仅Ang Ⅱ诱导、Ang Ⅱ诱导后转染HGF质粒和Ang Ⅱ诱导后外源性HGF处理对VSMCs迁移能力的影响,并通过RT-qPCR和Western blotting检测VSMCs表型标志物表达水平。
①动物实验显示,与生理盐水组大鼠相比,损伤后第3日和第7日时,HGF组大鼠颈动脉的收缩期峰值流速均显著更低[第3日:(422.62±16.99) vs (1 050.58±40.92)mm/s;第7日:(631.81±26.11) vs (1 309.78±73.13)mm/s;P<0.001],颈动脉内膜面积增加量均显著更少[第3日:(0.16±0.03) vs (0.83±0.09)mm2;第7日:(0.17±0.03) vs (1.15±0.31)mm2;P<0.001],颈动脉组织中HGF的绿色荧光强度均显著更高(P<0.001),合成表型标志物vimentin、OPN和PCNA的蛋白表达水平均显著更低(P<0.001),但收缩表型标志物α-SMA的蛋白表达水平则相当(P>0.05)。②细胞实验结果显示,与未转染HGF质粒的ECs相比,转染HGF质粒的ECs的增殖活性和迁移能力显著增强(P<0.05)。与仅接受Ang Ⅱ诱导的VSMCs相比,Ang Ⅱ诱导后转染HGF质粒和外源性HGF处理的VSMCs的迁移能力均显著降低(P<0.01),而合成表型标志物vimentin的mRNA和蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),收缩表型标志物SM-MHC的mRNA和蛋白表达水平则显著升高(P<0.05)。
肝细胞生长因子或可通过增强血管内皮细胞的增殖能力和迁移能力,并抑制血管平滑肌细胞向合成表型转化,来起到促进损伤后血管再内皮化,抑制血管内膜增生的作用。
结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是一种“冷肿瘤”,程序性死亡配体-1(programmed death-ligand 1, PD-L1)抑制剂治疗反应率较低,其表达调控机制尚未完全明确。乳酸化修饰作为新型蛋白质翻译后修饰,可参与基因转录及蛋白功能调控。探讨CRC乳酸化修饰水平与PD-L1表达量的相关性及临床病理学意义,为免疫治疗提供新的潜在靶点。
①利用GEPIA2数据库分析CD274(PD-L1 编码基因)与糖酵解基因(HK1、HK2等18个)、乳酸脱氢酶基因(LDHA、LDHB)及乳酸转运体基因(SLC16A1、SLC16A4)的表达相关性;从XENA网站获取TCGA结肠癌(colon adenocarcinoma, COAD)数据集453例样本,通过GSEA软件分析CD274高表达和低表达组的基因本体_生物学过程(gene ontology _biological process,GO_BP)通路变化;利用Kaplan Meier plotter数据库分析4种CRC共识分子分型(consensus molecular subtype, CMS)中CD274表达与患者总生存期的相关性。②以人CRC细胞系HT29、SW480为研究对象,分别给予10 mmol/L乳酸(lactic acid, Lac)、10 mmol/L乳酸钠(sodium lactate, Nala)处理24 h,并设置相应的空白对照组,或采用低糖培养基(1.8 g/L葡萄糖)与高糖培养基(4.5 g/L葡萄糖)培养,通过RT-qPCR和Western blotting检测PD-L1的转录及翻译水平;另以不同浓度乳酸钠(梯度浓度)及乳酸脱氢酶抑制剂Oxamate处理细胞,验证乳酸化修饰对PD-L1表达的剂量依赖性调控。③收集2024年2月至2025年10月于陆军军医大学第一附属医院普通外科就诊并行手术治疗的35例CRC患者的癌组织及配对的癌旁非肿瘤黏膜组织[患者年龄(59±11)岁,男性∶女性为2.2∶1.0],采用IHC检测乳酸化修饰(Pan-Kla)及PD-L1的表达,通过IHC评分评估表达水平,分析其与临床病理特征的相关性。
①GEPIA2数据库显示,CD274表达与糖酵解和乳酸脱氢酶基因呈显著正相关(R=0.14~0.47,P<0.05):己糖激酶1(HK1)、己糖激酶3(HK3)、磷酸果糖激酶P型(PFKP)、磷酸丙糖异构酶1(TPI1)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、磷酸葡萄糖变位酶2(PGM2)、磷酸葡萄糖变位酶3(PGM3)、烯醇化酶1(ENO1)、烯醇化酶2(ENO2)、丙酮酸激酶M型(PKM)、乳酸脱氢酶A(LDHA)、乳酸脱氢酶B(LDHB)。GSEA分析显示,CD274高表达组糖酵解通路显著激活,氧化磷酸化通路无明显变化。Kaplan Meier分析显示,CMS Ⅰ型(微卫星不稳定型)和 CMS Ⅳ型(间充质型)患者中,CD274低表达组总生存期显著延长;CMS Ⅱ型(经典型)和CMS Ⅲ型(代谢型)中CD274表达与总生存期无显著相关性。②Lac及Nala处理后,HT29、SW480细胞的PD-L1 mRNA相对表达量及蛋白表达量均显著高于对照组;低糖培养基培养组的乳酸化修饰水平及PD-L1 mRNA、蛋白表达量均低于高糖组;乳酸钠浓度梯度实验显示,PD-L1表达量随乳酸化修饰水平升高而递增,Oxamate处理后PD-L1表达量降低。③CRC癌组织中乳酸化修饰评分及PD-L1评分均显著高于配对的癌旁非肿瘤黏膜组织(P<0.01);二者表达呈显著正相关(R2=0.195 9,P=0.007 8)。临床病理相关性分析显示,黏液腺癌的乳酸化修饰评分显著高于非特异性腺癌(P=0.047)。
乳酸化修饰可上调结直肠癌细胞PD-L1的转录与翻译水平,并与组织中PD-L1表达呈显著正相关;PD-L1的预后价值具有CMS分型特异性,且CMS Ⅰ/Ⅳ型患者低表达提示预后更佳。
流产布鲁氏菌是导致布鲁氏菌病的主要致病菌之一,可对畜牧业生产及公共卫生安全构成潜在威胁,故筛选针对流产布鲁氏菌的特异性M13噬菌体并建立噬菌体功能化的电化学生物传感器,验证该传感器的检测性能及在实际样本检测中的应用潜力。
流产布鲁氏菌作为靶标,对噬菌体展示肽库进行生物淘选,并结合负筛以富集候选M13噬菌体克隆。采用间接ELISA检测各克隆的亲和力与特异性。将噬菌体修饰于金电极表面,以牛血清白蛋白封闭非特异位点,构建电化学生物传感器。以差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)的电流响应值为指标,对噬菌体滴度、噬菌体孵育时间及样本孵育时间进行优化。测定1.0×103 ~1.0×107 CFU/mL的DPV电流响应值,采用四参数逻辑函数拟合标准曲线并计算最低检测限(limit of detection, LOD)。选择金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、大肠杆菌作为阴性对照评价传感器特异性。重复检测同一浓度的流产布鲁氏菌样本10次,计算相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)以评价重复性。将传感器4 ℃保存并于不同时间点检测流产布鲁氏菌,计算RSD以评价稳定性。将流产布鲁氏菌悬液制备成以胎牛血清为基质的加标血清样本;将6~8周龄的SPF级雌性BALB/c小鼠(体质量16~18 g)按随机数字表法分为(n=5):空白组与感染组,感染组经腹腔内接种流产布鲁氏菌及空白组接种相同体积的PBS,获取小鼠脾脏样本,分别采用所构建的电化学生物传感器与平板计数法检测上述2类样本,计算回收率以评估传感器在实际样本中的检测准确性。
经生物淘选与间接ELISA验证筛选出可特异性结合流产布鲁氏菌的M13噬菌体克隆P-1,其与流产布鲁氏菌的结合亲和力优于其他对照菌株。传感器最优构建条件为:噬菌体滴度为1.0×1011 PFU/mL,噬菌体孵育时间为2 h,样本孵育时间为1 h。该传感器在1.0×103~1.0×107 CFU/mL细菌浓度内的拟合方程为(R²=0.999 9),LOD为157 CFU/mL。传感器具有良好的检测特异性(P<0.000 1)与重复性(RSD=2.70%),检测性能稳定(RSD=2.37%)。胎牛血清样本中传感器检测流产布鲁氏菌的回收率为98.2%~106.0%,同时在感染小鼠模型的脾脏样本中细菌载量检测结果为1.23×103 CFU/mL,方法准确度与金标准平板培养法一致。
筛选得到针对流产布鲁氏菌的特异性M13噬菌体克隆P-1,并以此构建了一种可定量检测目标菌的电化学生物传感器。
肝肺综合征(hepatopulmonary syndrome, HPS)以肺部炎症、肺血管扩张及新生为特征。肝硬化患者血清脂肪酸结合蛋白4(fatty acid binding protein 4, FABP4)水平升高与不良预后相关,且FABP4参与炎症与血管新生调控。通过建立胆总管结扎(bile duct ligation, BDL)诱导的HPS大鼠模型,采用FABP4抑制剂BMS309403进行干预,旨在探究FABP4/PPAR-γ信号轴在HPS发病中的作用,并评估抑制FABP4对肝肺损伤的保护机制。
将24只6~8周龄的SPF级雄性SD大鼠(体质量200~220 g),按随机数字表法分为(n=6):假手术对照组(Sham组)、BDL术后3周组(BDL3W组)、BDL术后5周组(BDL5W组)和BDL+BMS309403治疗组(BDLB组)。BDL3W、BDL5W及BDLB组通过BDL建立HPS模型,Sham组仅进行胆总管游离。BDLB组自术后第15天起,每周2次腹腔注射BMS309403(5 mg/kg),持续3周。BDL3W组在术后第3周取材,Sham、BDL5W及BDLB组则在术后第5周取材。通过HE染色评估肝肺组织的病理变化,Masson三色染色评估肝脏纤维化程度,油红O染色用于检测肝脏脂质堆积。对Sham组和BDL3W组的肺组织进行基因芯片检测,对差异表达基因进行整合分析,包括:基于特定基因集的表达谱热图绘制、差异表达火山图可视化以及GO功能富集分析。通过免疫组化检测肺组织中CD31、iNOS、TNF-α、NF-κB p65及PPAR-γ的表达情况。免疫荧光用于检测肺组织中FABP4的定位及其表达水平。Western blotting用于定量检测肺组织中FABP4和PPAR-γ的蛋白水平。动脉血气分析用于检测PaO2和P(A-a)O2水平以评估肺功能,血清生化检测ALT和AST以评估肝功能。
①与BDL3W组相比,BDL5W组大鼠肝脏结构进行性紊乱,纤维化逐渐加重,相对胶原面积显著增加(P<0.01);血清ALT水平自Sham组至BDL3W组、BDL5W组持续升高(P<0.01),AST呈同样趋势(P<0.01)。肺组织炎性细胞浸润进行性加重,PaO2自Sham组至BDL3W组、BDL5W组逐渐下降(P<0.05);与BDL3W组相比,P(A-a)O2在BDL5W组明显升高(P<0.01),证实HPS模型建立成功。②BDL3W组肺组织FABP4基因显著上调(FC≥1.5,P≤0.05),GO富集分析显示脂代谢相关基因显著富集,提示FABP4和脂代谢在HPS肺部病变中发挥重要作用。③与BDL5W组相比,BDLB组血清AST和ALT水平均显著降低(P<0.01),同时肝纤维化改善,表现为相对胶原面积显著减小(P<0.01)。肺部炎性浸润、出血及肺不张减轻,PaO₂显著升高(P<0.01),P(A-a)O₂显著下降(P<0.01)。④免疫荧光及Western blotting显示BDLB组肺组织FABP4表达较BDL5W组降低(P<0.05),免疫组化及Western blotting显示BDLB组肺组织PPAR-γ表达较BDL5W组显著升高(P<0.05)。⑤与BDL5W组相比,BDLB组肝脏脂滴堆积减少,免疫组化显示肺微血管管腔直径显著减小(P<0.01),iNOS表达显著下调(P<0.01),炎症因子TNF-α和NF-κB p65表达均显著降低(P<0.01)。
FABP4抑制剂BMS309403可通过调控FABP4/PPAR-γ信号轴,改善肝脏脂代谢紊乱,抑制NF-κB p65/TNF-α介导的肺部炎症反应和iNOS/NO驱动的肺微血管扩张,从而减轻HPS大鼠的肝肺病理损伤并改善低氧血症。
脑出血后认知功能损害较为常见,但传统影像学指标难以从全脑功能网络层面解释其神经机制。探讨自发性脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)亚急性期患者静息态功能脑网络小世界拓扑属性的异常改变,分析全局与节点层面的拓扑重构特征,并进一步明确差异拓扑指标与认知功能损害之间的关系及病灶体积的影响。
采用观察性横断面研究设计,纳入2024年12月至2026年1月于惠州市中心人民医院神经外科就诊的亚急性期自发性ICH患者28例(ICH组)及于同一时间段本院体检中心或普通门诊就诊的年龄、性别、受教育程度匹配的健康对照(healthy controls,HC)35例。所有受试者完成简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination,MMSE)评估及3.0 T静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)扫描。对ICH患者的T1结构像采用ITK-SNAP软件进行病灶半自动勾画,基于Clinical Toolbox for SPM实施镜像标准化处理,以减少局灶病变对空间标准化的干扰。rs-fMRI数据经DPABI软件包完成预处理,包括头动校正、组织分割、标准化、去线性趋势、多参数回归、带通滤波等步骤;提取自动解剖标记(automated anatomical labeling,AAL)模板116个脑区的平均BOLD时间序列时,对病灶及血肿掩模范围内体素予以剔除。以Pearson相关系数构建功能连接矩阵并行Fisher r-to-z转换,采用GRETNA工具包在0.05~0.40稀疏度内构建无向二值功能脑网络,计算聚类系数(Cp)、特征路径长度(Lp)、归一化聚类系数(Gamma)、归一化特征路径长度(Lambda)、小世界属性(Sigma)、全局效率(Eglob)、局部效率(Eloc)等全局拓扑指标,及节点效率(Ne)、节点局部效率(NLe)等节点指标的AUC。
2组脑网络均保留小世界拓扑特征(Lambda≈1,Sigma>1),但ICH组Sigma、Gamma、Eloc、Eglob、Lambda均显著降低(FDR校正P<0.05),Lp升高(FDR校正P=0.001),Cp差异无统计学意义(FDR校正P=0.086)。节点层面,经Bonferroni校正后,ICH组左侧苍白球、双侧杏仁核、右侧后扣带回、左侧壳核及左侧小脑CrusⅠ、小脑蚓部的节点效率降低(P<0.05),左侧内侧额上回及左侧辅助运动区节点效率升高(P<0.05);节点局部效率方面,左侧苍白球、左侧杏仁核、右侧后扣带回降低(P<0.05)。相关分析显示,左侧内侧额上回节点效率与地理位置判断评分呈负相关(r=-0.452,P=0.023),左侧杏仁核节点效率与重复绕口令评分呈负相关(r=-0.433,P=0.031),右侧后扣带回节点局部效率与重复绕口令评分呈负相关(r=-0.422,P=0.036);全局拓扑指标与认知评分之间未见统计学相关性。病灶体积仅与地理位置判断评分呈负相关(r=-0.572,P=0.016),与功能网络拓扑指标无显著相关性。
亚急性期ICH患者存在以小世界属性减弱、整合效率下降及局部信息处理能力受损为特征的全脑功能网络重构,提示其认知损害具有广泛的脑网络学基础。
鉴于全球气候变暖导致人体高温暴露事件频发,本研究运用健康生态学模型,从个人特质、行为特征、环境适应行为与人际网络等多维度系统探究热耐力的影响因素及其交互作用路径与机制,以应对高温环境下的热损伤风险。
2024年8月21日至9月13日通过问卷星和微信平台对重庆市2 596名高校师生进行横断面调查,依据调查数据将热耐力划分为低、中、强3个等级,并运用χ2检验、多项Logistic回归和结构方程模型,分析人口学特征和健康生态学各维度因素对热耐力的组间差异、独立影响及路径关系。
热耐力与社会人口学特征(性别、年龄、热浪经历)、个人特质、行为特征、环境适应行为(淋浴次数、外出戴帽)及人际网络(关注天气、中暑时及时求助)均存在组间差异(P<0.05)。其中女性达到中等热耐力[OR=0.496(95%CI:0.390~0.631)]和强热耐力[OR=0.250(95%CI:0.178~0.349)]的概率显著低于男性(P<0.001);并且16~18岁[OR=3.778(95%CI:2.028~7.039)]和19~21岁[OR=1.913(95%CI:1.021~3.586)]的群体比≥26岁的群体更有可能达到强热耐力(P<0.05),而未经历热浪者达到强热耐力的概率显著降低[OR=0.475(95%CI:0.257~0.878),P<0.05]。结构方程模型进一步揭示这些因素的多路径交互作用。男性的热耐力优势不仅体现在生理上的直接效应(标准化路径系数为0.261),更通过提升个人特质间接发挥作用(标准化路径系数为0.185)。尽管年龄增长对热耐力有直接的负向影响(标准化路径系数为-0.067),但其对个人特质的提升(标准化路径系数为0.038)却能间接抵消这一不利效应。个人特质是影响热耐力的核心因素,其标准化路径系数高达0.696,远超其他因素,并作为关键的中介变量调节性别、年龄及行为特征对热耐力的整体影响。此外,尽管行为特征对热耐力的直接作用不显著(P=0.871),但其通过强化个人特质产生了显著的间接效应(标准化路径系数为0.304),而环境适应行为则呈现出负向影响(标准化路径系数为-0.143),表明过度依赖环境适应可能抑制热耐力的发挥。
热耐力受多因素综合影响,其中个人特质是核心因素,对热耐力具有显著的直接与间接作用。提升个人特质是增强热耐力、降低热损伤风险的关键策略。
随着全球老龄化趋势不断加深以及神经系统疾病已经成为全球第二大死因和致残的首要原因,预防神经系统疾病已经成为一个日益重要的问题。采用两样本孟德尔随机化方法,旨在评估出生体质量与6种常见神经系统疾病风险之间的因果关联,为神经系统疾病的早期起源学说提供遗传流行病学证据。
使用基于公开发表的全基因组关联研究汇总统计数据,选择与出生体质量显著相关的遗传变异作为工具变量,分别构建7-SNP与60-SNP 2套工具变量集。两样本孟德尔随机化结局变量包括阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化、癫痫、偏头痛与脑血管病,相关数据均来源于OpenGWAS平台公开数据集。以逆方差加权法为主要分析,并采用MR Egger、加权中位数法、简单众数法和加权众数法等方法进行稳健性验证;通过Cochran’Q检验、水平多效性检验、Leave-one-out分析与漏斗图评估异质性与水平多效性。
7-SNP分析结果:遗传预测的低出生体质量与多发性硬化风险升高相关,逆方差加权法所得OR值为1.323(95%CI:1.011~1.732,P=0.041);其余5种神经系统疾病未观察到显著因果关联(阿尔茨海默病、帕金森病、偏头痛、脑血管病、癫痫)。60-SNP分析结果:多发性硬化研究结果与上述关联方向一致且具有统计学显著性,逆方差加权法所得OR值为1.319(95%CI:1.006~1.731,P=0.045)。而帕金森病虽然在加权中位数法和加权众数法中出现负向关联效应,但是逆方差加权法结果未达显著[OR=0.811(95%CI:0.608~1.081),P=0.154];其余4种神经系统疾病也未观察到显著因果关系(阿尔茨海默病、脑血管病、癫痫、偏头痛)。多发性硬化的敏感性分析在7-SNP和60-SNP模型中均未提示显著的系统多效性;从7-SNP扩展至60-SNP后异质性有所增加,但Leave-one-out分析结果显示合并效应不受单一SNP驱动。
遗传证据支持低出生体质量与多发性硬化风险升高存在潜在因果关联,而与阿尔茨海默病、癫痫、偏头痛、帕金森病及脑血管病未见明确因果关系。
后勤装备保障人员作为作战体系中的关键支撑,其健康素养水平直接关系战斗力生成与维持,但目前缺乏该群体健康素养的专项研究。通过探讨后勤装备保障人员健康素养现状及其影响因素,为构建健康管理体系提供实证依据。
采用横断面研究设计,于2025年4月15—30日,以整群抽样法选取驻西部某市722名后勤装备保障人员为研究对象。采用《军队人员健康素养调查问卷》进行现场测评,该问卷涵盖基本健康理念、基本健康知识、基本健康行为、基本健康技能4个方面,以及军人健康理念、军事训练伤防护、军人心理健康、战伤自救互救、部队常见病防治、健康管理6类问题;问卷共包含40个条目,总分为50分,以得分达总分80%(得分≥40分)判定为具备健康素养,其水平计算公式为:健康素养水平=(具备健康素养人数/有效调查总人数)×100%。采用Spearman分析健康素养的相关因素,通过多因素Logistic回归模型分析健康素养的影响因素。
后勤装备保障人员健康素养具备率为38.14%。4个方面素养中,基本健康理念素养水平最高(57.57%),而基本健康知识素养水平最低(22.57%);6类问题素养中,军人健康理念素养水平高达99.57%,而部队常见病防治素养水平仅16.00%。健康素养的总体知晓率为77.99%,7个条目知晓率低于60%,其中四肢骨折固定技术知晓率最低(31.86%)。多因素Logistic回归分析显示,军官、义务兵等身份类别和吸烟状况是健康素养的独立影响因素。相较于义务兵,军官具备健康素养的优势更为显著(OR=4.960,95%CI:1.785~13.783);吸烟者的健康素养水平低于不吸烟者(OR=0.662,95%CI:0.471~0.930)。
后勤装备保障人员健康素养呈现健康理念强、战救技能弱、常见病防治差的特征,建议后期以吸烟人群及义务兵为重点,常规开展部队常见病防治、军人心理健康及战伤自救互救技能培训干预。
老年代谢综合征患者常伴有主观认知下降与衰弱,但二者关联机制不明。通过探讨体力活动水平和抑郁在老年代谢综合征患者主观认知下降和衰弱间的平行中介作用,明确主观认知下降影响衰弱的可能路径及关键因素,为制定干预策略提供依据。
采用横断面研究设计方案,纳入2024年6—12月陆军军医大学大坪医院呼吸内科、神经内科、高血压内分泌科、心内科等10个内科科室住院的老年代谢综合征患者共348例,采用主观认知下降问卷(Subjective Cognitive Decline Questionnaire,SCD-Q9)、流调中心抑郁量表(Center for Epidemiologic Studies Depression Scale 10,CES-D 10)、疲乏、阻力、行走能力、疾病、体质量减轻量表(Fatigue, Resistance, Ambulation, Illnesses, and Loss of Weight Scale,FRAIL Scale)、国际体力活动问卷简版(International Physical Activity Questionnaire Short Form,IPAQ-SF)进行测评,采用Pearson相关分析患者衰弱、主观认知下降与抑郁、体力活动水平的相关性,应用SPSS 27.0中的Process宏程序构建中介效应模型。
老年代谢综合征患者的主观认知下降与抑郁、衰弱呈正相关(r=0.210,r=0.275;P<0.001),与体力活动水平呈负相关(r=-0.199,P<0.001);体力活动水平与衰弱呈负相关(r=-0.228,P<0.001);衰弱与抑郁呈正相关(r=0.251,P<0.001)。体力活动水平和抑郁在主观认知下降和衰弱之间起平行中介作用,效应值分别为0.009(95%CI:0.003~0.017)、0.012(95%CI:0.004~0.021),效应占比为12.50%、16.67%。
体力活动水平和抑郁在老年代谢综合征患者主观认知下降和衰弱间发挥平行中介作用,临床中应重视老年代谢综合征患者的主观认知下降筛查,通过指导患者提升体力活动水平、针对性干预抑郁症状,延缓衰弱进程,提高其生命质量。