基于生物信息学探讨赖氨酸氧化酶在食管癌原发灶中的表达及对骨转移患者预后的影响

目的基于生物信息学探讨赖氨酸氧化酶(Lox)在食管癌(ESCA)原发灶及骨转移灶中的表达及临床意义。方法通过癌症基因组图谱(TCGA)及基因表达谱分析互动平台(GEPIA)数据库筛选ESCA与正常食管组织中差异表达的基因。筛选2016年1月—2020年12月河北医科大学第四医院收治的食管癌手术患者的随访信息,收集在随访过程中确诊骨转移患者的临床资料。应用蛋白免疫印迹(Western blot)验证Lox在ESCA及正常食管组织中的表达;通过免疫组化染色检测人ESCA组织、正常组织中Lox的表达;应用Kaplan-Meier曲线及Cox回归探索Lox的表达对于生存期的影响。结果对GEPIA及TCGA数据库有关ESCA数据分析发现,Lox在ESCA病灶中的表达高于正常组织,差异有统计学意义(P<0.05);应用京都基因与基因组百科全书(KEGG)及基因富集分析(GO)发现,Lox可能参与多种信号通路的信息传导;Western blot结果显示,癌组织中Lox表达高于癌旁正常组织,差异有统计学意义(P<0.05);对随访资料的分析发现,Lox高表达患者更倾向于发生多发骨转移;生存分析发现Lox高表达患者无骨转移生存期和总生存期短于Lox低表达的患者,差异有统计学意义(P<0.05);Cox回归发现Lox是食管癌骨转移患者预后的独立危险因素。结论Lox在ESCA中呈高表达,并与临床预后相关,其可作为ESCA诊断及治疗的有效靶点。

一种空间微型质谱仪的芯片级离子源研究

设计了一种空间微型质谱仪用三电极场芯片级离子源结构,该离子源由5层电极板构成气体电离区和离子引出区。采用MEMS技术制备了芯片级离子源原理样机,测试了其电子流、离子流和稳定性。结果表明:该芯片级离子源能够产生0.357 mA以上的电子流,接收到的离子流可以达到527 pA,满足空间探测任务中微小型质谱仪离子源的功能要求。

KLF4通过mTOR/P70S6K途径激活细胞自噬减轻高糖诱导的足细胞损伤

目的:分析Krüppel样转录因子4(KLF4)对高糖诱导的足细胞损伤的影响及相关分子机制。方法:体外培养MPC5细胞,将MPC5细胞分为对照组(Control组)、高糖组(HG组)、高糖+空载质粒对照组(HG+NC组)、高糖+KLF4过表达组(HG+KLF4组)。采用qRT-PCR法检测细胞中KLF4 mRNA表达水平,CCK-8法测定细胞增殖活性,流式细胞术检测细胞凋亡,Western blot法检测细胞中相关蛋白表达水平。结果:与Control组比较,HG组MPC5细胞中KLF4 mRNA和蛋白表达量降低,细胞增殖活性降低,细胞凋亡率升高,细胞中突触足蛋白(synaptopodin)、足蛋白(podocin)、肾蛋白(nephrin)、微管相关蛋白轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)、Beclin1蛋白表达量降低,P62蛋白表达量、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)/mTOR和磷酸化核糖体40S小亚基S6蛋白激酶(p-P70S6K)/P70S6K比值升高;差异均有统计学意义(P<0.05)。与HG组比较,HG+KLF4组MPC5细胞中KLF4 mRNA和蛋白表达量升高,细胞增殖活性升高,细胞凋亡率降低,细胞中synaptopodin、podocin、nephrin、LC3-Ⅱ、Beclin1蛋白表达量升高,P62蛋白表达量、p-mTOR/mTOR和p-P70S6K/P70S6K比值降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:KLF4通过激活足细胞自噬减轻高糖诱导的足细胞损伤,其作用机制可能与调控mTOR/P70S6K信号通路有关。

METTL3调控miR-126-5p对人肾小球系膜细胞焦亡的影响及机制研究

目的:研究甲基转移酶样蛋白3(METTL3)调控miR-126-5p对人肾小球系膜细胞(HRMC)焦亡的影响并探讨潜在机制。方法:将HRMC分为7组,即对照组、高糖处理组、pcD-null组、pcD-METTL3组、pcD-METTL3+miR-126-5p抑制剂(inhibitor)组、pcD-METTL3+inhibitor-NC组、pcD-METTL3+inhibitor+AKT抑制剂(AZD5363)组。用流式细胞仪检测细胞焦亡,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测miR-126-5p表达,western blotting检测METTL3、Gasdermin D、NLRP3、磷酸化(p-)AKT、p-NF-κB表达。用RNA甲基化免疫沉淀技术(Me-RIP)测定miR-126-5p前体的m6A修饰水平。结果:与对照组比较较,高糖处理组细胞焦亡增多,miR-126-5p前体N6-甲基腺苷(m6A)修饰增加,p-AKT和p-NF-κB表达水平升高,METTL3和miR-126-5p表达水平降低(均P<0.05)。转染METTL3过表达载体后,高糖处理的细胞上述指标发生了显著逆转(均P<0.05)。而在过表达METTL3的基础上加入miR-126-5p inhibitor后,miR-126-5p表达下调,细胞焦亡增多,p-AKT、p-NF-κB表达上调(均P<0.05),但METTL3表达水平和miR-126-5p前体m6A修饰无显著变化(P>0.05)。在过表达METTL3的基础上加入AZD5363后,细胞焦亡减少(P<0.05),p-AKT、p-NF-κB表达下调,METTL3和miR-126-5p表达及miR-126-5p前体m6A修饰无显著改变(P>0.05)。结论:METTL3促进miR-126-5p的m6A甲基化,并通过抑制AKT/NF-κB信号通路减少高糖诱导的肾小球系膜细胞焦亡。

基于策略的动态角色分配模型及应用

访问控制是应用系统中的重要问题之一。传统的基于角色的访问控制(RBAC)方案需要预先定义和同步用户-角色赋值关系,这会带来管理成本和同步开销,并且限制了应用系统的灵活性和动态性。文章提出一种基于策略的动态角色分配模型(Policy-based Dynamic Role Assignment Model——PDRA),它无需同步用户就可以自定义角色,并通过策略匹配的方式实现动态分配。模型完全兼容RBAC,可以成为RBAC良好的扩展机制。文章给出了模型的定义和算法,评估了模型的性能,并在华东师范大学的数据治理平台中进行了应用,验证了该方案的可行性和有效性。

科技论文评价指标体系的研究现状及发展研究

文章梳理了我国科技论文评价指标体系的研究现状,总结研究热点、把握研究趋势,为科技论文评价指标体系的完善和发展提供理论参考。采用CiteSpace R6.1可视化分析工具,围绕与“科技论文评价指标体系”相关的关键词进行了系统分析,旨在深入探讨当前研究的热点问题。研究发现,国内相关论文的研究主题主要包括科技论文评价体系指标、指标体系构建、多维指标、学术创新评价、评价改革等。首先,回顾了学术论文评价指标的起源和发展历程,包括传统的引用次数、影响因子等指标,以及近年来兴起的学术社交网络和科学影响力指数等新型指标。其次,通过对相关文献的分析,总结了当前学术界对于评价指标的研究热点和关注领域,包括学科差异、合作网络、知识转化等方面。最后,展望了未来学术论文评价指标的发展趋势,包括引入多维度评价指标、采用人工智能技术进行评估、推动开放科学运动等。

硅酸盐类无机轻质填料在橡胶鞋底轻量化中的应用研究

在橡胶鞋底配方设计方案中引入硅酸盐类无机轻质填料,研究其在鞋底轻量化中的应用效果,同时对影响轻量化鞋底制备的关键因素的硫化温度及硫化时间进行系统性的探究。结果表明,轻量化鞋底制备工艺流程中,硫化温度在165℃,硫化时间在225~240 s,可以制备成型良好、尺寸稳定性好的轻量化橡胶鞋底;硅酸盐类无机轻质填料的加入,能够有效降低鞋底密度,可制备出轻量化鞋底密度在0.94~1.16 g/cm^(3)之间的多范围可控;增强剂的引入,可实现密度降低与物理性能影响之间的平衡。

三江源水源涵养价值时空格局及影响因素

水源涵养作为三江源最重要的生态系统服务功能,是推动三江源生态环境保护和高质量发展的战略支撑。基于InVEST模型中的产水模块,结合影子工程法,分析三江源水源涵养价值的时空变化,并利用耦合度模型探究三江源水源涵养价值与其影响要素间的耦合关系。结果表明:(1)1981—2020年三江源的水源涵养价值呈整体上升趋势,平均值为1562.07亿元,呈东南多西北少的空间分布特征,各区域的单元水源涵养价值表现为:澜沧江源>黄河源>长江源。(2)降水量与水源涵养价值在各时段内均存在正相关性,2010年前,降水量与水源涵养价值的相关性显著,2010年后,相关性不显著,水源涵养价值对降水的响应降低。(3)林地和草地的单位水源涵养价值高于区域平均值,耕地、建设用地和未利用地的水源涵养单位水源涵养价值较低。林草地面积增加,未利用地面积减少,是三江源水源涵养价值上升的重要因素。(4)三江源人均水源涵养价值呈波动变化趋势,多年均值为25.02万元/人;三江源区域经济高速发展,GDP增速显著高于水源涵养价值增速,水源涵养价值与GDP的比值由15.48下降至2.89,水源涵养价值乘数显著下降,水源涵养稀缺性上升。(5)水源涵养价值与各要素间的耦合度由濒临失调转为初级耦合状态,相互作用逐渐变强。随着未来气候变化的不确定性增加,尤其是气温升高,会成为限制三江源水源涵养价值的主要因素;推动未利用地转化为生态地类,将促进区域生态环境质量稳固提升。此外,三江源区应以保护自然资源和生态环境为主,改变过去以畜牧业为主的生产方式,拓展多产业共同发展。

基于SM2数字签名的匿名凭证协议

匿名凭证作为一种隐私保护的数字身份认证技术,在认证用户数字身份有效性的同时,能够保护用户身份隐私,广泛应用于匿名身份认证、匿名通证、去中心化的数字身份管理系统等.现有的匿名凭证通常采用承诺-签名-证明的构造范式,通常要求采用的签名算法具备重随机化特性,如CL系列签名、PS系列签名及结构保持签名.现实应用中多采用ECDSA、Schnorr、SM2等数字签名进行数字身份认证,但其缺乏对用户身份隐私的保护.因此,在认证的同时,保护身份的隐私性,构造兼容ECDSA、Schnorr、SM2等数字签名的匿名凭证具有一定的现实意义.探索基于SM2数字签名构造匿名凭证协议的方法.在申请证书阶段,借助Pedersen承诺对用户属性进行承诺,同时依据SM2签名消息为H(m)的结构特点,证明Pedersen承诺消息与哈希承诺中消息的相等性.为实现这种代数结构和非代数结构陈述的等价性证明,借鉴ZKB++技术对承诺消息进行转化,进而实现跨域证明,并签发基于SM2数字签名的授权证书.在匿名凭证展示阶段,结合零知识证明技术证明持有SM2数字签名,保证了用户的匿名性.给出基于SM2数字签名的匿名凭证协议的具体构造,并进一步证明该协议的安全性.最后,通过对协议的计算复杂度分析与算法执行效率测试验证协议的有效性和可用性.

多维度视角下我国民营医院发展变化研究

目的:基于多维度视角下对民营医院发展变化进行研究,为推动民营医院建设发展和相关部门出台政策提供借鉴。方法:采用描述性分析法,从服务规模、人员配置、财务状况、医疗服务量、医疗服务效率5个维度选取21个指标,对2010-2021年民营医院与公立医院进行分析与比较。结果:民营医院数量与床位数量扩张迅速;各类卫生人员数量年均增速均高于公立医院,2021年医护比高于公立医院;总资产、总收入及总支出均呈快速增长趋势,远高于同期公立医院增长速度;民营医院医疗服务量相关指标平均增速均为负值,公立医院均为正值;民营医院床位使用率低,平均住院日呈上升趋势,人均每日担负诊疗人次呈波动式下降趋势。结论:提升运营效能,打造差异化发展,促进民营医院发展从“量的积累”转为“质的提升”;借助合作,补短板创新机,实现跨越式发展;加大政策扶持力度,推动民营医院健康规范发展。

大青叶水提物对牛传染性鼻气管炎病毒的体外增殖抑制活性评价

旨在探究大青叶水提物对牛传染性鼻气管炎病毒(infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV)体外增殖抑制活性,为临床治疗IBRV感染提供新的参考依据。通过细胞增殖检测试剂盒(CCK-8)和噻唑蓝(MTT)法,结合细胞病变(cytopathic effect,CPE)法确定大青叶水提物对牛肾细胞(Madin-Darby bovine kidney cells,MDBK)的毒性作用,测得药物对细胞的最大安全浓度;将药物最大安全浓度以二倍稀释法稀释3个梯度,通过MTT法和CCK-8法检测大青叶水提物在不同给药方式下对IBRV的抑制活性;计算细胞存活率、药物有效抑制率、药物半数中毒浓度(50%cytotoxic concentration,CC50)和药物半数有效浓度(50%effective drug concentration,EC50),并以治疗指数(therapeutic index,TI)作为评价指标;通过病毒滴度、实时荧光定量PCR和免疫荧光染色法进一步确定大青叶水提物对IBRV增殖的抑制作用。结果表明,大青叶水提物对MDBK细胞的最大安全浓度为0.8μg·μL^(-1),半数中毒浓度(CC50)为1.937μg·μL^(-1),在最大安全浓度范围内药物浓度越高抑制效果越好;大青叶水提物在不同给药方式对IBRV均有抑制作用,中药和病毒预先作用、先接种病毒后加中药及先加中药后接种病毒三种给药方式的EC50分别为0.2928、0.3501、0.4161μg·μL^(-1),相应的TI分别为6.6154、5.5327、4.6551;通过病毒滴度、实时荧光定量PCR和免疫荧光染色发现,在中药和病毒预先混合作用下,病毒感染36 h药物对病毒抑制作用最显著。大青叶水提物有较好的抗IBRV活性,研究结果可为大青叶水提物在兽医临床应用和深入开发提供科学依据。

钾同位素示踪地表过程:进展与挑战

地表化学风化过程影响着不同时间尺度大气CO_(2)浓度和全球气候变化,因此有效示踪地表风化是表生过程研究的重要科学问题之一。钾(K)元素无化合价变化,主要赋存于硅酸盐岩中,在表生地质过程中其同位素通常会发生显著分馏,因此K同位素体系具有示踪地表过程的巨大潜力。然而,K同位素研究尚在起步阶段,其分馏机制及其控制因素等尚不清楚。本文从K的分布、主要储库的K同位素组成,以及K同位素在风化过程中的分馏行为等方面,系统总结了K同位素示踪地表过程的主要研究进展,提出了大小流域相结合、多同位素体系联用,并量化人类活动对K同位素分馏产生的影响,以此来减少K同位素示踪地表过程的不确定性的建议。

软土地基分级堆载预压沉降预测方法

为了准确预测分级堆载预压条件下软土地基的沉降,对Asaoka法进行了改进.考虑土体固结系数随荷载的变化,对沉降预测线的斜率进行了修正,并给出了预测线截距的预测计算方法.改进的Asaoka方法考虑了固结应力对固结系数的影响和土体固结的非线性.通过室内固结试验和现场监测,验证了改进方法的可靠性.结果表明,固结系数C_(v)不是常数,它满足与固结压力P的关系C_(v)=aln(blnP),拟合良好,误差小于5%.不同应力水平下的沉降预测线并不平行,与原始的Asoaka方法相比,改进方法误差率较低.改进的Asaoka方法比传统方法具有更高的预测精度,能够可靠地预测分级堆载预压过程中软土地基的沉降.

基于层次分析法的加热卷烟感官评价指标筛选及其权重建立

为建立更加准确、全面的加热卷烟感官评价方法,选择10款代表性加热卷烟产品开展感官评吸,基于口味提出并筛选感官描述词,利用层次分析法确定最终感官评价指标及其权重。结果表明:经评吸、筛选和整理,得到烟雾量、香味、灼热感、余味、谐调、杂气、劲头、浓度、均匀性、刺激性共10个描述词,可用于加热卷烟感官评价;参考传统评价指标对这些描述词进行合并、删减后,最终确定加热卷烟感官评价指标重要度排名前6位的为香味、烟气、劲头、刺激性、余味和均匀性,其权重分别为25%、30%、10%、10%、15%和10%。该加热卷烟感官评价指标及权重的建立,有助于合理、综合、直观地评价各款加热卷烟产品的感官品质。

基于土地利用变化的祁连山地区生态系统服务价值演化分析

祁连山生态环境保护是建设我国西部生态安全屏障的关键环节,而核算祁连山生态系统服务价值是制定合理有效的生态环境保护措施的有力依据。然而受气候变化和人类活动的共同影响,祁连山地区生态环境问题依旧突出,亟需对该地区生态系统服务价值开展研究以服务后期生态环境建设。基于此目的,使用1990—2020年祁连山地区土地利用数据,运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵揭示该地区土地利用变化规律。并使用生态系统服务价值评估模型测算了祁连山地区生态系统服务价值,探究了其动态变化过程,并明确了各土地利用类型与生态系统服务价值变化之间的内在联系。结果表明:(1)1990—2020年,草地和荒漠是祁连山地区最主要的土地利用类型,单一土地利用动态度分别为水域>湿地>耕地>荒漠>草地>林地。草地和耕地以及草地和荒漠相互转化成为该地区最主要的土地利用变化特征;(2)祁连山地区生态系统服务价值呈持续增加趋势,由1990年的7231.36亿元增加至2020年的7836.07亿元,在空间上呈现出东高西低的变化趋势。生态系统服务价值构成主体主要为水域、草地和林地,单项生态系统服务价值以水文调节和气候调节为主,反映了调节服务是祁连山地区生态系统的主要功能;(3)水域、草地和湿地这3种土地利用类型是近30年祁连山地区生态系统服务价值变化的主要贡献因子。1990—2020年,祁连山地区生态系统服务价值对土地利用的敏感性总体呈增加态势(1.48%—7.91%),土地利用变化对该地区生态系统服务价值的影响逐步增强。系统揭示了过去30年祁连山地区生态系统服务价值的演变及其与土地利用变化的内在联系,重点阐释了水域、草地、林地和湿地对该地区生态系统服务价值和生态环境保护的重要性,可为祁连山地区生态产品价值实现及生态保护管理等提供基础科技支撑。

一种有机凝胶因子对二氧化碳可视化传感的综合实验设计

合成了一种萘酰亚胺衍生的有机凝胶因子,测试了其二甲基亚砜(DMSO)凝胶在氟离子诱导下形成的溶液对气流和空气中二氧化碳可视化传感的能力。实验涉及有机合成、性能测试和仪器分析等基本操作,并利用理论知识对分子传感机理进行分析,可以培养学生多种实验技能的综合运用能力和独立分析能力。

湖泊生态系统中微生物驱动氮-铁耦合反应研究进展

由于人类活动的影响,许多湖泊面临着氮(N)素富集引起的富营养化问题,这影响了湖泊生态系统的氮平衡和生态功能。系统地阐述了湖泊生态系统中微生物利用硝态氮和广泛分布的铁所驱动的氮-铁耦合脱氮过程,重点梳理了微生物参与的反硝化、异化硝酸盐还原成铵和厌氧氨氧化与铁耦合过程研究的最新进展,并说明了Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的氧化还原循环可以持续支持与含氮化合物的反应。深入理解微生物驱动的氮-铁耦合机理,有助于认识其对湖泊内源脱氮等方面的生态和环境问题的贡献。

基于SHAW模型的祁连山浅山区荒漠草地土壤水热动态模拟研究

祁连山是我国重要的生态安全屏障,其浅山区是连接高寒山区与绿洲平原的过渡地带,土壤水热变化显著影响该区生态系统与水文过程的相互作用。本文利用祁连山浅山区荒漠草地的观测资料,基于SHAW模型对土壤水热动态进行了模拟和分析,利用控制变量法量化了不同冻融阶段气温和降水变化对土壤温度和水分的影响。结果表明:模型模拟的各层土壤温度纳什效率系数(NSE)均大于0.95,且土层越深模拟效果越好,模型模拟的土壤水分总体上能反映土壤水分的动态变化和浅层土壤中降水的入渗过程。不同冻融阶段土壤水热分布的剖面特征差异明显,总体而言,土壤温度波动随深度逐渐变小,而土壤水分随深度逐渐升高,浅层土壤水热过程对气象要素变化更敏感。情景分析表明,气温每升高1.0℃,土壤冻结发展期、完全冻结期和融化发展期分别缩短1.4 d、0.8 d和2.2 d,表层和深层土壤温度分别升高0.6℃和0.1℃,土壤温度升高的幅度随深度减小。降水的变化对完全融化期0.20~1.20 m的土壤水分影响最显著,对融化发展期和冻结发展期的影响体现在0.20~0.60 m的浅层土壤,而对完全冻结期的土壤未冻水含量基本没有影响。研究结果可为气候变化背景下祁连山浅山区脆弱生态系统的稳定性维持提供参考。

基于注意力机制优化LSTM-Seq2seq模型的径流模拟研究

实时准确地预测中长期日径流对干旱半干旱地区水资源合理利用具有重要意义。针对长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)模型输入输出时间步长度相等、处理长序列遗忘多、无法按重要程度分配权重等不足,构建了一种基于注意力机制(attention mechanism,Attention)优化的LSTMSeq2seq组合模型(LSTM-Seq2seq-Attention)。该模型将序列到序列模型(sequence to sequence,Seq2seq)中编码器、解码器设置为三层LSTM结构,并在解码器输出序列前引入注意力机制对模型进一步优化。为验证LSTM-Seq2seq-Attention模型的有效性,本研究以党河上游为研究区域,基于历史数据对流域未来1~7 d的日径流进行模拟预测;预测结果与传统的机器学习模型支持向量机(support vector machines,SVM)以及单一的LSTM模型预测结果进行了对比。结果表明:SVM、LSTM和LSTMSeq2seq-Attention模型均可用于短期日径流预测;但相比之下,LSTM-Seq2seq-Attention模型在中长期日径流预测中的预测效果更突出。说明LSTM-Seq2seq-Attention模型较单一模型具备更强的预测能力,可作为干旱半干旱地区中长期日径流预测模拟的可靠工具。

滑溜水压裂液用超疏水型多功能减阻剂制备及应用

目前常规滑溜水压裂液体系普遍具有减阻、携砂、抗盐和耐温等多种功能,但均没有考虑通过改变储层表面润湿性而实现储层保护功能。因此,以丙烯酸、丙烯酰胺、自制材料2-丙烯酰胺基-2-苯基乙烷磺酸和疏水改性剂等为原料,合成了一种超疏水型多功能压裂液用减阻剂SHJZ-1。通过红外光谱仪对合成产物减阻剂结构进行表征,且通过高温高压岩心动态损害评价系统、接触角测量仪、哈克流变仪、闭合管路摩阻测试仪等方法对其性能进行综合评价。结果表明,该减阻剂SHJZ-1溶解时间短,起黏快;当盐水的矿化度达到40000 mg/L时,0.5%SHJZ-1溶液的减阻率在68%左右;0.15%SHJZ-1溶液在140℃下高温老化,减阻率仍能达到70%以上;1.3%SHJZ-1溶液处理后的岩心表现出超疏水效果,岩心接触角为151.21°;该减阻剂溶液对岩心平均渗透率伤害率仅为11.6%。超疏水型多功能压裂液体系在HX-1井顺利进行了现场应用,压裂过程中压裂液性能比较平稳,压后产量与临井相比提升10%以上,实现了提质增效的目的。