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非接触式生理心理检测在长期模拟失重效应分析中的应用研究
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作者 丁帅 许梓 +9 位作者 戎千 刘书娟 刘子豪 武元 俞尧 李志利 宋程 曲丽娜 王浩 李莹辉 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第2期78-83,98,共7页
目的在模拟失重生理效应场景下,构建基于面部视频的非接触式生理心理检测模型,探索长期模拟失重生理效应分析的非接触式心率和负性心境状态检测新方法。方法搭建可见光和热红外视频融合分析的非接触式生理心理数据采集系统,采集“地星... 目的在模拟失重生理效应场景下,构建基于面部视频的非接触式生理心理检测模型,探索长期模拟失重生理效应分析的非接触式心率和负性心境状态检测新方法。方法搭建可见光和热红外视频融合分析的非接触式生理心理数据采集系统,采集“地星二号”90 d头低位卧床实验中受试者生理心理相关数据,构建基于图卷积网络面部多区域特征融合的非接触式心率检测模型和考虑数据可靠性的非接触式负性心境状态检测模型,并以指夹式心率和POMS-SF量表为标签,验证模型的有效性。结果研究结果显示,非接触式心率检测模型的Bland-Altman图差值平均数为-1.26 bpm,且96.3%的误差值检测数据处于95%一致性区间内,模型检测的心率与指夹式心率有较高的一致性;非接触式负性心境状态检测模型对于紧张、压抑、愤怒、疲劳的检测准确率均超过0.85,且心率、AU06、眼部视线、头部姿态对心境状态检测的影响显著。结论非接触式生理心理检测方法不仅能够用于长期模拟失重的生理效应分析,还可为未来长期空间飞行的航天员在轨健康保障提供新途径。 展开更多
关键词 模拟失重效应 非接触检测 心率检测 心境状态分析
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CDK12参与模拟失重抑制成骨细胞增殖的作用及机制
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作者 胡丽芳 钟文金 +1 位作者 梁舒静 骞爱荣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期409-409,共1页
目的失重环境下成骨细胞增殖能力下降是引起失重性骨丢失的重要原因之一,然而其具体机制仍不清楚。本文在前期研究基础上,研究CDK12参与模拟失重抑制成骨细胞增殖的作用及机制。方法采用RPM模拟失重条件,以CDK12高/低表达成骨细胞与对... 目的失重环境下成骨细胞增殖能力下降是引起失重性骨丢失的重要原因之一,然而其具体机制仍不清楚。本文在前期研究基础上,研究CDK12参与模拟失重抑制成骨细胞增殖的作用及机制。方法采用RPM模拟失重条件,以CDK12高/低表达成骨细胞与对照组成骨细胞为研究对象,分别采用Ed U染色、流式细胞术、细胞免疫荧光染色、Real time PCR和Western Blot检测成骨细胞增殖、细胞周期、CDK12分布,以及CDK12介导的信号转导的变化,并检测CDK12高表达对失重抑制成骨细胞增殖的挽救作用。结果(1)模拟失重条件抑制成骨细胞增殖,改变细胞周期,下调成骨细胞中CDK12表达;(2)CDK12低表达抑制成骨细胞增殖,且改变细胞周期;(3)模拟失重条件或CDK12低表达抑制了RNAPⅡ磷酸化水平,并下调了DNA复制相关基因表达;(4)模拟失重条件下,CDK12高表达促进成骨细胞增殖、增加RNAPⅡ磷酸化水平,并上调DNA复制相关基因表达,对模拟失重条件抑制成骨细胞增殖具有挽救作用。结论CDK12在模拟失重条件抑制成骨细胞增殖中起重要作用。模拟失重条件下,CDK12表达受到抑制,RNAPⅡ磷酸化水平降低,进而抑制CDC6等DNA复制相关基因表达,改变细胞周期,导致成骨细胞增殖能力下降,而CDK12高表达对模拟失重抑制成骨细胞增殖具有挽救作用。 展开更多
关键词 CDK1 模拟失重 磷酸化水平 成骨细胞 细胞周期 DNA复制 失重环境 流式细胞术
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模拟微重力条件下淫羊藿苷通过LncBGSF/miR-194-3p/OGN轴促进骨形成和成骨细胞分化的实验研究
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作者 王敏 程路畅 +4 位作者 薛进冬 祝英文 于浩洋 郭勇 韩标 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期399-399,共1页
目的探讨淫羊藿苷(ICA)对模拟微重力诱导的骨代谢异常和成骨细胞分化功能障碍的保护作用机制。方法细胞旋转培养系统和小鼠后肢卸载方法模拟细胞与动物层面的微重力环境,并观察ICA的骨保护作用。RNA测序联合生物信息学分析筛选目标Lnc R... 目的探讨淫羊藿苷(ICA)对模拟微重力诱导的骨代谢异常和成骨细胞分化功能障碍的保护作用机制。方法细胞旋转培养系统和小鼠后肢卸载方法模拟细胞与动物层面的微重力环境,并观察ICA的骨保护作用。RNA测序联合生物信息学分析筛选目标Lnc RNA;核质分离技术及FISH确定目标Lnc RNA的亚细胞定位;loss-and gain-实验以及荧光素酶报告验证其与mi R-194-3p靶向关系;之后在动物层面验证Lnc BGSF-mi R-194-3p/OGN轴调控模拟微重力诱导的骨丢失和成骨细胞分化功能障碍的作用机制;最后探讨ICA通过调控Lnc BGSF/mi R-194-3p/OGN轴在模拟微重力环境下发挥骨保护的作用机制。结果模拟微重力环境下,骨组织代谢以及成骨细胞分化功能均受到不同程度的抑制,ICA治疗后表现出骨保护作用;NONMMUT085049.1(课题组命名为Lnc BGSF)是骨正相关Lnc RNA,主要位于细胞质,其表达与微重力暴露时间呈依赖性下调,且作为mi R-194-3p的分子海绵,调控OGN的表达;此外,ICA可以促进Lnc BGSF表达且使其核质发生改变,进而调控OGN的表达水平。结论模拟微重力环境下,ICA可能通过Lnc BGSF/miR-194-3p/OGN轴调控骨代谢和成骨细胞分化进程。 展开更多
关键词 模拟微重力 淫羊藿苷 功能障碍 荧光素酶 骨代谢 微重力环境 骨丢失 暴露时间
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高强度间歇训练在航天失重防护中的应用
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作者 李小涛 王子牛 +2 位作者 张剑锋 王惠娟 高原 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第1期66-72,共7页
失重环境暴露时,体液的头向分布会导致心血管功能紊乱,去重力性卸荷会导致神经及肌肉发生退行性适应,从而使航天员重返地球重力环境时面临众多挑战,严重时甚至威胁航天员的健康和安全。运动锻炼虽然是最为有效的失重对抗防护措施,但当... 失重环境暴露时,体液的头向分布会导致心血管功能紊乱,去重力性卸荷会导致神经及肌肉发生退行性适应,从而使航天员重返地球重力环境时面临众多挑战,严重时甚至威胁航天员的健康和安全。运动锻炼虽然是最为有效的失重对抗防护措施,但当前基于传统运动锻炼的失重防护方案耗时过多。高强度间歇训练(HIIT)作为一种广泛应用于竞技体育的高效训练策略,可通过高强度运动结合小低度间歇或主动休息的重复组合在短期内快速提升人体运动表现。采用不同模式的HIIT训练组合可同时改善心肺健康和神经肌肉功能。HIIT或许是一种更为有效的运动锻炼失重防护策略。笔者通过对HIIT分类、作用机制和训练效果决定因素的系统综述,并对在太空失重环境中执行HIIT进行了可行性分析,提出HIIT或许可以成为当前空间站航天员运动锻炼方案的优化策略,从而更为有效地节约资源。因此,有必要首先采取地基模拟失重实验对各种拟用于航天员失重防护的HIIT训练方案进行深入研究和充分验证。 展开更多
关键词 航天员 高强度间歇训练 运动锻炼 失重 防护
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失重环境下航天员平衡控制专项防护策略分析
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作者 李小涛 王子牛 +2 位作者 邹朋 戴小倩 孙喜庆 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第2期131-136,共6页
航天飞行面临的失重会引起航天员运动感觉减弱,进而影响姿势维持和平衡控制,从而限制了出舱活动或着陆等紧急突发状况时航天员快速脱离险境的能力,严重影响航天任务的完成并危及航天员的安全。当前基于运动锻炼的失重对抗措施可在一定... 航天飞行面临的失重会引起航天员运动感觉减弱,进而影响姿势维持和平衡控制,从而限制了出舱活动或着陆等紧急突发状况时航天员快速脱离险境的能力,严重影响航天任务的完成并危及航天员的安全。当前基于运动锻炼的失重对抗措施可在一定程度上有效缓解失重所致的骨骼、肌肉及心血管问题,但并不能有效防止航天飞行后的运动感觉功能紊乱。因此,需要新的失重对抗专项体能训练措施以预防长期空间飞行后人体平衡控制能力的下降。通过对以往航天飞行及模拟失重研究结果的回顾,笔者系统分析了人体平衡控制的影响因素,并对比体育领域平衡控制提升专项体能训练方案提出基于体医融合的失重环境防护策略。肌肉张力、触觉和本体感觉反馈调节在人体姿势平衡和动作控制中起重要作用,而航天失重环境下人体重力负荷的卸载会大大减少上述感觉的输入输出反馈调节,导致平衡功能障碍。在航天飞行中通过纵轴轴向负荷加载、触觉反馈增强和基于不稳定机械应力刺激的本体感觉响应等航天失重环境下航天员专项体能训练,或许可以改善飞行后的平衡控制功能障碍。 展开更多
关键词 载人航天 失重 对抗 平衡 专项体能
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尾悬吊模拟失重对小鼠肝脏及结肠DNA甲基化谱的影响
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作者 卢燕 郭明洲 +3 位作者 李惠凯 陈倩倩 邱孝丰 令狐恩强 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第1期47-51,共5页
目的通过全基因组甲基化捕获测序技术,在尾悬吊模拟失重条件下,筛选小鼠肝脏和结肠DNA甲基化的差异性位点和区域,探讨失重对基因甲基化的具体影响。方法实验采用6只8周龄的雄性C57BL/6J品系小鼠,随机分为尾吊组和对照组,每组3只,进行为... 目的通过全基因组甲基化捕获测序技术,在尾悬吊模拟失重条件下,筛选小鼠肝脏和结肠DNA甲基化的差异性位点和区域,探讨失重对基因甲基化的具体影响。方法实验采用6只8周龄的雄性C57BL/6J品系小鼠,随机分为尾吊组和对照组,每组3只,进行为期42 d的尾悬吊模拟失重实验。实验结束后,从肝脏和结肠组织中提取DNA,并利用全基因组甲基化捕获测序技术进行分析。结果肝脏组织的DNA分析显示,共发现7517个差异甲基化位点和997个差异甲基化区域,涉及4892个基因。结肠组织的DNA分析显示,共筛选出70340个差异甲基化位点和12004个差异甲基化区域,影响12877个基因。基因本体论(GO)、京都基因和基因组数据库(KEGG)生物路径分析结果表明,这些差异甲基化基因主要参与了蛋白质结合、细胞粘附、细胞活化以及多种代谢途径。结论本研究通过高通量测序技术成功鉴定了模拟失重条件下小鼠肝脏和结肠的差异甲基化位点和区域,这些发现有助于深入理解在太空长期驻留对生物体基因甲基化的影响,为太空飞行相关疾病的筛选、早期诊断和治疗提供新的研究思路。 展开更多
关键词 模拟失重 小鼠 肝脏 结肠 全基因组 甲基化位点 甲基化区域
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长期模拟失重后直立性紫癜与心血管、血液和尿液指标关联性分析
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作者 李铠 卢亮 +6 位作者 石宏志 元艳宏 王林杰 李志利 徐冲 曲丽娜 李莹辉 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第4期456-463,共8页
针对航天飞行后或模拟失重生理效应实验后会出现直立性紫癜的问题,开展心血管、血液和尿液等表型指标关联性研究。在地星二号90 d头低位卧床模拟失重实验中,招募36位志愿者,头低位实验结束后发现7名志愿者发生了直立性紫癜现象。通过26... 针对航天飞行后或模拟失重生理效应实验后会出现直立性紫癜的问题,开展心血管、血液和尿液等表型指标关联性研究。在地星二号90 d头低位卧床模拟失重实验中,招募36位志愿者,头低位实验结束后发现7名志愿者发生了直立性紫癜现象。通过261个表型组指标与直立性紫癜的关联分析,研究了与直立性紫癜发生显著相关的表型指标。结果表明:单核细胞绝对值(校正后P=0.0064)、单核细胞百分比(校正后P=0.0452)及血小板计数变化(校正后P=0.0100)等指标与直立性紫癜的形成有显著相关性。 展开更多
关键词 模拟失重 头低位卧床实验 表型组 直立性紫癜
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超重力环境下大鼠胫骨损伤与跑台恢复研究
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作者 陈瑞琦 刘金 +4 位作者 高丽兰 谭沿松 林祥龙 张春秋 张西正 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期311-311,共1页
目的高+Gz负荷,即在超重力环境中身体承受的载荷,可能导致飞行员和宇航员骨质损伤,并带来重大健康风险。有必要讨论特定G值对骨组织的利弊程度,以及跑台锻炼对其恢复的影响。方法72只12周龄雄性Wistar大鼠随机分为6组,分别在不同的重力... 目的高+Gz负荷,即在超重力环境中身体承受的载荷,可能导致飞行员和宇航员骨质损伤,并带来重大健康风险。有必要讨论特定G值对骨组织的利弊程度,以及跑台锻炼对其恢复的影响。方法72只12周龄雄性Wistar大鼠随机分为6组,分别在不同的重力环境(+1、+4、+8、+10、+12、+20 G)下承受四周周期性超重力负载实验。随后+1 G,+8 G与+20 G组被分为跑台组与对照组。跑台组进行两周跑台实验,而对照组在此期间休息。通过三点弯曲、CT扫描和q-PCR测量它们胫骨骨组织的机械性能、微观结构和分子标志物。结果随着G值的增加,超重力对大鼠胫骨宏观机械性能愈发有害。微观结构上,+4 G下存在有利的趋势,随着G值的增加,骨质逐渐恶化。此外在+4 G时骨吸收增强,随着G值的增加,骨形成逐渐增强。跑台锻炼改善了大鼠胫骨宏观力学性能。增加了骨小梁的数量、密度和体积分数,并减少了分离度。此外跑台锻炼促进了骨形成,抑制了骨吸收。结论较高的G值对胫骨的宏观机械性能不利,+4 G环境有利于胫骨的微观结构。细胞水平上,+4 G时骨吸收增强,但随着G值的进一步增加,骨重塑能力逐渐增强。跑台锻炼可以促进受高+Gz负荷影响的大鼠骨组织恢复,为飞行员和宇航员骨质损伤提供潜在的对策。 展开更多
关键词 超重力 骨吸收 骨组织 大鼠 分子标志物 台组 宏观力学性能 三点弯曲
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微重力环境下心血管系统的机械应答及转导机制研究进展
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作者 凡浩 李源 +2 位作者 雷伟 韩兴龙 胡士军 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第4期252-257,267,共7页
重力是对地表生物影响最广泛的机械力学信号之一,在维持心血管正常结构和功能方面发挥关键作用。在太空环境中,重力缺失会导致心血管系统的生理机械环境发生变化,可能引起心血管系统结构和功能方面的适应性改变或重塑。然而,人类对微重... 重力是对地表生物影响最广泛的机械力学信号之一,在维持心血管正常结构和功能方面发挥关键作用。在太空环境中,重力缺失会导致心血管系统的生理机械环境发生变化,可能引起心血管系统结构和功能方面的适应性改变或重塑。然而,人类对微重力环境下心血管系统如何感知、转导和响应机械应力改变仍知之甚少。本文综述了近年来心血管系统在微重力环境下的机械应力感受器和信号转导研究成果,对心血管系统感知和响应微重力的分子机制,以及新型力学感受器、关键信号通路和潜在干预靶点展开预测和讨论,旨在为防治空间微重力引起的心血管系统适应性改变提供新思路。 展开更多
关键词 微重力 心血管系统 适应性变化 机械感受器 机械转导
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微重力抑制斑马鱼抗病毒先天性免疫应答的分子机制研究
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作者 张瑜芝 陈嘉玮 +3 位作者 陈丽沙 陆龙凤 张弩 杨慧 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期454-454,共1页
目的空间微重力环境一方面导致机体免疫功能紊乱,另一方面能够使航天员体内潜伏性病毒再激活且致病力增强,这严重威胁了航天员在轨期间的工作状态及生命健康。已有研究表明,微重力导致斑马鱼抗病毒先天性免疫应答能力显著下降,但具体调... 目的空间微重力环境一方面导致机体免疫功能紊乱,另一方面能够使航天员体内潜伏性病毒再激活且致病力增强,这严重威胁了航天员在轨期间的工作状态及生命健康。已有研究表明,微重力导致斑马鱼抗病毒先天性免疫应答能力显著下降,但具体调节机制仍不清晰。因此,本研究旨在探究微重力调控斑马鱼抗病毒免疫应答的作用方式及调控网络。方法使用回转细胞培养系统(RCCS)构建地基模拟微重力条件下斑马鱼胚胎发育模型,分析微重力对其发育过程的影响,并结合分子克隆技术明确多个基因的表达变化情况。随后,借助鲤春病毒血症病毒(SVCV)感染,揭示微重力抑制机体抗病毒免疫应答的调控机制。结果在微重力条件下,斑马鱼胚胎发育的存活率、畸形率等生理指标均发生显著变化,但不具有时间依赖性。此外,微重力显著增强了斑马鱼CD82基因和ppdpf基因上调表达。体外实验表明,过表达CD82基因和ppdpf基因能抑制机体SVCV诱导的IFN表达,并使病毒滴度增加。而敲降上述基因后,poly(I:C)和SVCV诱导的IFN表达则显著上升。结论微重力影响了斑马鱼早期胚胎发育过程,并通过上调CD82和ppdpf基因表达抑制机体IFN介导的抗病毒免疫应答过程。相关研究为微重力环境下机体免疫功能紊乱的作用机制奠定基础。 展开更多
关键词 免疫应答过程 微重力 分子克隆技术 抗病毒免疫 斑马鱼 畸形率 先天性免疫应答 时间依赖性
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重力场对骨陷窝-小管内不同分子量溶质传质效应的研究
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作者 邢超 王昊 +3 位作者 刘博伦 朱建中 刘淑红 张春秋 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期20-21,共2页
在微重力环境下,宇航员承重骨骨量以每月1.6%的速度丢失,随时间推移出现骨质疏松甚至发生骨折。微重力引起的骨质流失是妨碍人类长期太空驻留和探索地外星球的主要障碍之一。因此,有必要探索微重力诱发骨质大量流失的发生机理,为治疗微... 在微重力环境下,宇航员承重骨骨量以每月1.6%的速度丢失,随时间推移出现骨质疏松甚至发生骨折。微重力引起的骨质流失是妨碍人类长期太空驻留和探索地外星球的主要障碍之一。因此,有必要探索微重力诱发骨质大量流失的发生机理,为治疗微重力下骨质流失提供新思路。本研究提出骨组织内陷窝-小管系统(lacunar-canalicular system,LCS)间隙传质缺失是失重性骨质疏松的主要原因,也是人体骨废用和衰老骨质疏松的重要原因之一。首先,在地球重力场下以自由扩散和对流运输的传质方式对离体骨样本进行传质实验,研究地球重力场下不同分子量示踪剂在LCS的传质规律;其次,通过高速离心机产生超重力环境,研究了超重力场(3、5、8、10 G)下离体牛胫骨样本的传质规律。最后,通过有限元方法对微重力下LCS溶质转运以及骨小管形态对LCS传质的影响进行研究。结果表明,骨单位内深层骨陷窝的荧光强度与哈弗氏管之间的距离成反比,微重力下大分子量的示踪剂无法有效通过LCS向深层骨细胞传输,最终导致骨细胞凋亡。本研究发现,微重力下LCS传质缺失及大分子量溶质无法有效传质是骨质大量流失的关键因素。 展开更多
关键词 人体骨 骨陷窝 骨质疏松 高速离心机 微重力 骨小管 废用 外星球
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模拟微重力效应通过Piezo1和YAP诱导间充质干细胞线粒体功能障碍并导致其衰老
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作者 黄蕾 吕文君 +2 位作者 黄睿 宋关斌 罗庆 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期448-448,共1页
目的研究模拟微重力效应(simulated microgravity,SMG)对骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)衰老的影响及相关力信号转导机理。方法通过扁平腔式旋转培养系统模拟微重力效应,采用SA-β-gal阳性细胞率和衰老标志蛋白p5... 目的研究模拟微重力效应(simulated microgravity,SMG)对骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)衰老的影响及相关力信号转导机理。方法通过扁平腔式旋转培养系统模拟微重力效应,采用SA-β-gal阳性细胞率和衰老标志蛋白p53和p16表达量评价细胞衰老情况。通过细胞及线粒体ROS、线粒体膜电位和ATP产量评价线粒体功能。Western blot和免疫荧光考察YAP表达和亚细胞定位。通过Piezo1表达和胞内钙离子浓度评价Piezo1离子通道的激活情况。结果SMG提高了BMSCs中SA-β-gal阳性细胞率和衰老标志蛋白p53和p16表达量,提示SMG诱导BMSCs衰老。SMG增高了BMSCs中ROS和线粒体ROS含量,降低了线粒体膜电位和ATP产量,通过Mito-TEMPO(MT)处理恢复了线粒体功能并回救SMG诱导的细胞衰老,提示SMG通过导致线粒体功能障碍诱导BMSCs衰老。进一步研究发现,SMG促进Piezo1表达及YAP表达和核定位,通过Verteporfin(VP)抑制YAP表达或Gs MTx4抑制Piezo1离子通道活性均能回救SMG诱导的线粒体功能障碍和细胞衰老,提示Piezo1和YAP介导了SMG诱导的BMSCs线粒体功能障碍和细胞衰老。结论模拟微重力效应通过Piezo1和YAP诱导BMSCs线粒体功能障碍并导致其衰老。 展开更多
关键词 线粒体功能障碍 模拟微重力效应 阳性细胞率 线粒体膜电位 骨髓间充质干细胞 细胞衰老 离子通道
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有氧运动通过AMPK/ULK1/Beclin1通路调节模拟失重导致的心脏功能变化的研究
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作者 刘烨群 杨建军 +5 位作者 杨敏 李弘丽 高福东 黄钰轩 张树玲 孙君志 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第4期235-240,共6页
目的探讨模拟航天飞行失重引起心肌损伤以及有氧运动干预促进大鼠心肌恢复的可能机制。方法8周龄雄性SD大鼠40只,体重180~210 g,随机分为对照组和实验组,对照组随机分为对照组C1和对照组C2,实验组随机分为悬吊组T1、有氧运动组A和自然... 目的探讨模拟航天飞行失重引起心肌损伤以及有氧运动干预促进大鼠心肌恢复的可能机制。方法8周龄雄性SD大鼠40只,体重180~210 g,随机分为对照组和实验组,对照组随机分为对照组C1和对照组C2,实验组随机分为悬吊组T1、有氧运动组A和自然恢复组R,每组8只;采用电子天平称量大鼠体重相关指标;采用超声心动图和离体心脏灌流检测各组大鼠心脏功能指标;采用Western Blot法检测各组大鼠心肌组织中AMPK/ULK1/Beclin1通路相关蛋白的表达。结果(1)相较于对照组C1,悬吊组T1体重无显著性差异(P>0.05),比目鱼肌的湿重、比目鱼肌湿重体重比和心脏重量均显著下降(P<0.01)。(2)尾部悬吊4周和有氧运动4周后,心脏功能相关指标发生显著性变化,悬吊组T1AMPK和p-ULK1的表达水平显著上升(P<0.01),p-AMPK的表达量显著上升(P<0.05)。有氧运动4周后,相较于对照组C2,自然恢复组R的AMPK和ULK1的表达量显著上升(P<0.05);有氧运动组A的p-AMPK的表达量显著下降(P<0.05),p-ULK1的表达量显著下降(P<0.01)。相较于自然恢复组R,对照组C2的心肌蛋白AMPK的表达量显著下降(P<0.05),ULK1的表达量显著下降(P<0.01);有氧运动组A的AMPK、ULK1的表达量显著下降(P<0.01);p-ULK1的表达量显著下降(P<0.05)。结论(1)尾部悬吊4周后,发现大鼠的比目鱼肌湿重、以及湿重体重比显著降低,心脏的重量和心脏功能相关指标也显著降低,AMPK、p-AMPK、ULK1、p-ULK1、Beclin1表达量上升;(2)有氧运动4周后,发现尾部悬吊大鼠的心肌形态,心肌超微结构和心脏功能相关指标上升,心脏功能得到一定的改善,AMPK、p-AMPK、ULK1、p-ULK1、Beclin1表达量下降;(3)心脏功能的损伤和改善与通过AMPK/ULK1/Beclin1通路调控相关蛋白AMPK、p-AMPK、ULK1、p-ULK1、Beclin1表达有关。 展开更多
关键词 航天飞行 心脏功能 AMPK ULK1 BECLIN1
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模拟微重力环境对皮肤干细胞增殖影响的研究
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作者 王思远 赵映松 +3 位作者 谭映军 施鏐佳 殷学民 陈江海 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第2期99-104,111,共7页
目的研究皮肤干细胞在模拟微重力(SMG)环境下的增殖能力与干性变化。方法以SD大鼠皮肤干细胞为模型,建立悬浮培养体系,对比SMG环境与正常重力(1G)环境下皮肤干细胞的增殖及干细胞标志物的表达差异。结果SMG环境显著影响悬浮培养环境下... 目的研究皮肤干细胞在模拟微重力(SMG)环境下的增殖能力与干性变化。方法以SD大鼠皮肤干细胞为模型,建立悬浮培养体系,对比SMG环境与正常重力(1G)环境下皮肤干细胞的增殖及干细胞标志物的表达差异。结果SMG环境显著影响悬浮培养环境下的皮肤干细胞球增殖速度,其增殖率较1G重力组约高12%。转录组测序结果显示SMG组1673个基因上调,1409个基因下调;Calcium signaling、cytokine-cytokine receptor interaction及PPAR pathway等重要信号通路在两个环境下表达差异显著。结论SMG环境可通过调节关键信号通路的表达,影响悬浮培养环境下皮肤干细胞的增殖行为,为SMG环境下进一步研究工作提供了实验依据。 展开更多
关键词 模拟微重力 皮肤干细胞 增殖 悬浮培养
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强骨抗萎方抑制模拟失重肌管细胞萎缩机制的研究
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作者 武睿鹏 王佳平 +1 位作者 李勇枝 李玉娟 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第1期20-25,共6页
目的探讨中药复方强骨抗萎方(QG)对模拟失重效应诱导的小鼠肌管细胞萎缩的保护效果。方法将诱导分化成功的小鼠肌管细胞(C2C12细胞)分为六组。然后通过三维回转器建立48 h小鼠肌管细胞模拟微重力效应(simulated microgravity effect,SMG... 目的探讨中药复方强骨抗萎方(QG)对模拟失重效应诱导的小鼠肌管细胞萎缩的保护效果。方法将诱导分化成功的小鼠肌管细胞(C2C12细胞)分为六组。然后通过三维回转器建立48 h小鼠肌管细胞模拟微重力效应(simulated microgravity effect,SMG)模型(48h-SMG组),其中三组给予2.50、1.25、0.625 mg/mL的QG,一组给予2.70μg/mL阿仑膦酸钠作为阳性对照。通过H2O2、MDA检测试剂盒和TNF-αELISA试剂盒检测肌管细胞中氧化因子和炎性因子的水平。采用蛋白质印迹法(Western blotting法)检测肌管细胞中NF-κB/IκB蛋白质分解通路和IGF-1/PI3K/Akt蛋白质合成通路的相关蛋白质表达水平,并采用7μmol/L IGF-1抑制剂处理后对IGF1/PI3K/Akt通路进行验证。结果与对照组相比,48h-SMG组的肌管氧化水平和炎性水平显著上升(P<0.05),IKK、NF-κB和MURF-1蛋白的表达水平显著上升19.9%±6.1%、189.3%±15.9%、445.0%±46.1%,IκB表达水平显著降低26.5%±0.1%(P<0.05)。IGF-1/PI3K/Akt通路中IGF-1、PI3K、p-Akt/Akt和mTOR的水平降低23.6%±0.5%、30.7%±2.7%、13.3%±1.1%、21.0%±1.6%(P<0.05)。三个剂量的QG均能降低细胞氧化应激和炎性水平(P<0.05),并激活IGF-1/PI3K/Akt通路,抑制NF-κB/IκB通路蛋白的表达,其中高剂量QG(2.50 mg/mL)使IKK、NF-κB和MURF-1蛋白的表达水平显著降低39.9%±2.4%、48.6%±0.1%、70.0%±2.1%(P<0.05),IGF-1、PI3K和mTOR的表达水平和Akt磷酸化水平显著提高43.1%±1.1%、100.0%±7.7%、71.8%±2.5%、95.2%±12.8%(P<0.05)。结论QG能够通过调控蛋白质合成和分解通路显著抑制模拟微重力效应引起的肌管细胞萎缩。 展开更多
关键词 模拟失重效应 强骨抗萎方 C2C12细胞 肌管细胞萎缩
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模拟长期微重力对大鼠耳蜗基底膜p120-catenin表达的影响
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作者 朱莹蕾 王刚 +7 位作者 周莹 王磊 范博雅 韩浩伦 李保卫 孙喆喆 吴继华 吴玮 《中华耳科学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第1期136-140,共5页
目的观察模拟长期微重力对大鼠听功能的影响,探讨耳蜗黏附连接蛋白p120-catenin(p120ctn)在耳蜗基底膜表达情况及模拟微重力对其产生的影响。方法选取健康雄性SD大鼠48只,随机分为模拟微重力组和对照组,每组24只;模拟微重力组和对照组... 目的观察模拟长期微重力对大鼠听功能的影响,探讨耳蜗黏附连接蛋白p120-catenin(p120ctn)在耳蜗基底膜表达情况及模拟微重力对其产生的影响。方法选取健康雄性SD大鼠48只,随机分为模拟微重力组和对照组,每组24只;模拟微重力组和对照组又根据暴露时间分别随机分为1 d、1周、8周、12周组,每组6只12耳。在暴露前(B0)、暴露结束后即刻(P0)进行双耳畸变产物耳声发射(distortion product otoacoustic emission,DPOAE)和听性脑干反应(auditory brainstem response,ABR)阈值检测,并于P0测听结束后处死每组大鼠并分离双侧耳蜗,进行免疫组化染色。结果各组DPOAE引出率比较,差异无统计学意义(P>0.05),ABR阈值随暴露时间的增加而升高,模拟微重力1周组、模拟微重力8周组、模拟微重力12周组P0时ABR阈值较B0时升高,差异有统计学意义(P<0.05)。模拟微重力8周组、模拟微重力12周组基底膜上p120ctn阳性表达较对照组显著增高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论模拟微重力会导致大鼠听功能损伤,耳蜗基底膜上p120ctn表达随暴露时间的延长而增加,中长期微重力导致听功能下降可能与基底膜p120ctn的表达增加有关。 展开更多
关键词 微重力 听性脑干反应 黏附连接蛋白 P120-CATENIN
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失重性肌萎缩现代研究进展和在轨穴位刺激防治策略
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作者 欧阳夏荔 戴小倩 +1 位作者 黄跃平 赵百孝 《中国医药导报》 CAS 2024年第10期180-182,192,共4页
目前,我国已完成了载人航天“三步走”的发展战略。中国载人航天工程开启了空间站应用与发展阶段性任务的新篇章,这对维护航天员健康的能力提出了更高要求。长时间的失重将导致骨骼肌尤其是抗重力肌发生肌萎缩,其主要原因是失重导致骨... 目前,我国已完成了载人航天“三步走”的发展战略。中国载人航天工程开启了空间站应用与发展阶段性任务的新篇章,这对维护航天员健康的能力提出了更高要求。长时间的失重将导致骨骼肌尤其是抗重力肌发生肌萎缩,其主要原因是失重导致骨骼肌蛋白质的合成减少、分解增加。本文根据中医理论对失重性肌萎缩发生的病因、病机进行分析讨论,并对其发生的可能机制进行综述,强调建立基于中医穴位理论的在轨穴位刺激防护技术体系的重要性。在此基础上研发的具有中国特色的新型防护措施,可成为中医对我国失重生理效应防护技术的特殊贡献。 展开更多
关键词 失重性肌萎缩 中医理论 经皮穴位电刺激 机制 航天医学
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微重力对肝脏和结肠作用的研究进展
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作者 卢燕 郭明洲 +3 位作者 李惠凯 陈倩倩 邱孝丰 令狐恩强 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第4期268-272,共5页
随着我国航天技术的日益成熟与进步,航天员能够在空间站停留更长时间,完成更为复杂的空间实验和任务。在太空微重力环境下,失重不可避免地会对航天员的消化系统产生影响,尤其是肝脏和结肠,存在较多的生理和病理改变。微重力可对肝脏代... 随着我国航天技术的日益成熟与进步,航天员能够在空间站停留更长时间,完成更为复杂的空间实验和任务。在太空微重力环境下,失重不可避免地会对航天员的消化系统产生影响,尤其是肝脏和结肠,存在较多的生理和病理改变。微重力可对肝脏代谢功能、细胞增殖分化、氧化应激反应以及炎症因子水平产生影响。微重力可破坏结肠的肠道屏障、肠道菌群和微生态、肠道免疫以及肠—肝轴。然而,目前关于微重力对肝脏、结肠影响的研究尚未完全清楚,且对二者的病理改变缺乏可靠的诊断指标。因此,为探寻微重力对肝脏及结肠的损伤机制,保障宇航员消化系统健康,本文围绕微重力对肝脏、结肠影响的研究进展进行综述。 展开更多
关键词 微重力 失重 太空飞行 消化系统 肝脏 结肠
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线粒体——空间微重力的细胞内感受器
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作者 陈乐融 王鹏潇 +1 位作者 王珍 龙建纲 《航天医学与医学工程》 CAS 2024年第4期258-267,共10页
航天飞行过程中的失重效应可引发航天员的机体损伤,这种损伤在航天员返回地球后亦需要较长的恢复时间,甚至发生不可逆损伤。线粒体是细胞内的重要细胞器,参与调节一系列重要的生理和生化过程。线粒体介导的代谢调节能够感应微重力应激,... 航天飞行过程中的失重效应可引发航天员的机体损伤,这种损伤在航天员返回地球后亦需要较长的恢复时间,甚至发生不可逆损伤。线粒体是细胞内的重要细胞器,参与调节一系列重要的生理和生化过程。线粒体介导的代谢调节能够感应微重力应激,是微重力引发的细胞内早期反应,可推动细胞内代谢的适应以及应激所致损伤的发生。本文综述了微重力和模拟微重力效应对细胞线粒体的影响和相关机制的研究进展,为开发靶向线粒体的防护策略提供理论依据。 展开更多
关键词 微重力 模拟微重力 线粒体 代谢调节
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Müller cells are activated in response to retinal outer nuclear layer degeneration in rats subjected to simulated weightlessness conditions
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作者 Yuxue Mu Ning Zhang +7 位作者 Dongyu Wei Guoqing Yang Lilingxuan Yao Xinyue Xu Yang Li Junhui Xue Zuoming Zhang Tao Chen 《Neural Regeneration Research》 SCIE CAS 2025年第7期2116-2128,共13页
A microgravity environment has been shown to cause ocular damage and affect visual acuity,but the underlying mechanisms remain unclear.Therefore,we established an animal model of weightlessness via tail suspension to ... A microgravity environment has been shown to cause ocular damage and affect visual acuity,but the underlying mechanisms remain unclear.Therefore,we established an animal model of weightlessness via tail suspension to examine the pathological changes and molecular mechanisms of retinal damage under microgravity.After 4 weeks of tail suspension,there were no notable alterations in retinal function and morphology,while after 8 weeks of tail suspension,significant reductions in retinal function were observed,and the outer nuclear layer was thinner,with abundant apoptotic cells.To investigate the mechanism underlying the degenerative changes that occurred in the outer nuclear layer of the retina,proteomics was used to analyze differentially expressed proteins in rat retinas after 8 weeks of tail suspension.The results showed that the expression levels of fibroblast growth factor 2(also known as basic fibroblast growth factor)and glial fibrillary acidic protein,which are closely related to Müller cell activation,were significantly upregulated.In addition,Müller cell regeneration and Müller cell gliosis were observed after 4 and 8 weeks,respectively,of simulated weightlessness.These findings indicate that Müller cells play an important regulatory role in retinal outer nuclear layer degeneration during weightlessness. 展开更多
关键词 glial fibrous acidic protein GLIOSIS Müller cells nerve growth factor neural differentiation neurodegeneration proteomic retinal degeneration retinal outer nuclear layer simulated weightlessness
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