一氧化氮医疗器械的创新发展之路

1992年,著名学术期刊Science发表了一氧化氮的文章,题为"NO news is good news",并登上了当期的封面,而一氧化氮也成为年度"明星分子"[1]。1998年,美国3位科学家罗伯·佛契哥特、路伊·格纳洛和费瑞·慕拉德因"一氧化氮在心血管系统中的转导机制"研究而获得诺贝尔生理学或医学奖。

基于网络药理学、分子对接和分子动力学研究杜仲-淫羊藿药对治疗骨质疏松的作用机制

目的通过网络药理学、分子对接和分子动力学方法研究杜仲-淫羊藿药对治疗骨质疏松的作用机制。方法查询中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)和相关文献筛选杜仲-淫羊藿药对的活性成分, 应用TargetNet、SwissTargetPrediction、STITCH数据库筛选活性成分的作用靶点, 应用GeneCards、OMIM、TTD、DisGeNET数据库筛选骨质疏松的相关靶点, 利用Venny 2.1.0在线工具获取交集靶点。应用STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析。使用Cytoscape 3.8.2软件构建网络图并进行网络特征分析以确定核心成分和关键靶点。使用R 3.6.3软件进行基因本体(GO)功能注释及京都基因和基因组百科全书(KEGG)信号通路分析。使用SYBYL-X 2.1.1软件将核心成分与关键靶点进行分子对接。使用GROMACS 2021.6软件进行分子动力学模拟。结果筛选出杜仲-淫羊藿药对的活性成分47个, 作用靶点329个, 骨质疏松的相关靶点4 604个, 交集靶点210个。网络特征分析表明木犀草素、槲皮素、山柰酚、咖啡酸、金圣草黄素、松脂素是核心成分, 蛋白激酶B1(Akt1)、白细胞介素-6(IL-6)、类固醇受体辅激活因子(Src)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(CASP3)、表皮生长因子受体(EGFR)、雌激素受体1(ESR1)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、丝裂原激活蛋白激酶8(MAPK8)、转录因子JUN是关键靶点。GO分析显示生物过程(BP)主要涉及细胞激素代谢过程、细胞内受体信号通路、对氧化应激的反应、激素代谢过程等, 细胞组分(CC)主要涉及膜筏、膜微结构域、膜区、转录因子复合体等, 分子功能(MF)主要涉及核受体活性、转录因子活性、类固醇激素受体活性、激素结合等。KEGG分析表明"杜仲-淫羊藿"药对治疗骨质疏松的信号通路主要有破骨细胞分化相关通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-Akt信号通路和MAPK信号通路等。分子对接显示核心成分能够准确结合在关键靶点蛋白的活性位点上, 分子动力学分析进一步验证了核心成分与关键靶点蛋白的结合稳定性。结论杜仲-淫羊藿药对治疗骨质疏松具有多成分、多靶点、多通路的特点, 为其临床用药奠定了理论基础。

西红花苷上调miR-346对心肌缺血再灌注大鼠心肌损伤的保护作用

目的探究西红花苷上调微小RNA-346(miR-346)对心肌缺血再灌注大鼠心肌损伤的保护作用。方法通过开胸结扎左前降支冠状动脉后再灌注构建心肌缺血再灌注大鼠模型,50只雄性SD大鼠随机分为5组,每组10只,分别为假手术组、模型组、西红花苷组、miR-346阴性对照(miR-NC)组、miR-346抑制剂组。假手术组大鼠开胸,但不结扎冠状动脉。miR-NC组、miR-346抑制剂组大鼠在结扎左前降支冠状动脉前48 h通过尾静脉注射miR-NC或miR-346抑制剂。8 mg西红花苷用100 ml生理盐水溶解稀释。西红花苷组、miR-NC组、miR-346抑制剂组大鼠按照80 mg/kg灌胃,假手术组、模型组大鼠灌胃5 ml/kg生理盐水。每天1次,连续给药15 d。酶联免疫吸附试验检测血清中肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)水平,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测miR-346表达水平,HE染色法检测心肌组织的病理变化,TUNEL染色法检测心肌细胞凋亡率,Western Blot检测凋亡相关蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠血清中CK-MB、LDH水平,病理评分,心肌细胞凋亡率及裂解的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cleaved Caspase-3)和B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)表达水平均升高(均P<0.05),心肌组织中miR-346表达水平和Bcl-2水平均降低(均P<0.05);与模型组相比,西红花苷组大鼠血清中CK-MB、LDH水平,病理评分,心肌细胞凋亡率及cleaved Caspase-3和Bax表达水平均降低(均P<0.05),心肌组织中miR-346表达水平和Bcl-2水平均升高(均P<0.05);与miR-NC组相比,miR-346抑制剂组大鼠血清中CK-MB、LDH水平,病理评分,心肌细胞凋亡率及cleaved Caspase-3和Bax表达水平均降低(均P<0.05),心肌组织中miR-346表达水平和Bcl-2水平均升高(均P<0.05)。结论西红花苷可通过上调miR-346减轻心肌缺血再灌注大鼠心肌组织损伤和心肌细胞凋亡。

膝关节镜手术训练模拟系统在中医骨伤规培学员临床教学中的应用

目的探讨膝关节镜手术训练模拟系统在中医骨伤科学住院医师规范化培训(规培)学员临床教学中的应用效果。方法选择2023年1~9月在天津中医药大学第一附属医院骨伤科规培学员40例,按随机数字表法分为对照组(n=20)与试验组(n=20)。对照组采用"PPT讲解+播放视频"教学;试验组采用膝关节镜手术训练模拟系统教学。两组均由同一名指定教师教学,两组均于每周进行2学时教学,共计2周。教学结束后,记录两组规培学员教学前后理论知识考试成绩、有关教学内容掌握情况的问卷调查结果及对教学方法评价的问卷调查结果,并进行组间比较。结果在理论知识考试成绩方面,两组规培学员的初始考试成绩差异无统计学意义(P>0.05),试验组在终末考试成绩及考试成绩改善率方面均高于对照组(均P<0.05)。在有关教学内容掌握情况方面,试验组在教学方式是否有益于膝关节解剖学、影像学、手术操作过程的学习3个方面均高于对照组(均P<0.05),教学方式是否有益于手术适应证选择的学习方面,两组评分比较差异无统计学意义(P>0.05);在对教学方法评价方面,两组教学参与度评分比较差异无统计学意义(P>0.05),试验组在教学趣味性、教学有效性、教学理解性、学习主动性、教学课程评价及课程满意度6个方面评分均高于对照组(均P<0.05)。结论采用膝关节镜手术训练模拟操作系统教学可以显著提高中医骨伤规培学员的理论知识考试成绩,并有益于临床教学内容的掌握及提高临床教学满意度。

镍钛合金心血管产品镍释放风险评估浸提介质的选择

目的通过对7种浸提介质浸提镍钛合金丝不同时间段所释放的镍离子含量的测定,绘制其镍离子释放曲线,根据该释放曲线,确定一种浸提介质可替代血液,进行体外镍释放评价。方法使用微波消解/电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定山羊全血中镍的释放,山羊血清中镍的释放量太高,通过稀释的方法测定,其他浸提介质直接测定其镍释放量。以释放量和不同的时间点为变量做镍释放的标准曲线,根据各个浸提介质的镍释放曲线,找出可以替代血液的浸提介质。结果通过7种浸提介质的镍释放曲线分析得出,这7种溶液都不适合作为评价镍释放的体外浸提介质。考虑到浸提介质的安全性和配制的简便性,选用盐酸溶液暂作为浸提介质,但浓度需要稀释,最终确定了可替代血液进行体外考察镍钛合金心血管产品镍释放的浸提介质为0.005%盐酸溶液。结论找出了可替代血液的体外浸提介质暂为盐酸,但其浓度过高,导致镍释放量也过多,偏离实际情况,故对盐酸溶液逐级稀释,考察其镍释放曲线,直至接近临床释放水平,确定其实际浓度,为后续的安全性和风险性评价打下了坚实的基础。

抑制HMGB1/STAT3轴活性对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响

目的研究抑制高迁移率族蛋白B1(HMGB1)/信号转导及转录激活因子3(STAT3)轴活性对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响。方法建立大鼠心肌缺血再灌注损伤的体内和体外模型,SD大鼠随机分为假手术组、模型组、甘草酸组和NSC74859组,每组6只。假手术组不结扎,假手术组和模型组不给药,甘草酸组和NSC74859组大鼠在缺血/再灌注前12 h 30 min和缺血后30 min分别尾静脉注射HMGB1拮抗剂甘草酸或STAT3抑制剂NSC748595 mg/kg。采用超声心动图评价心功能指标左心室缩短分数(FS)和左心室射血分数(EF),采用苏木精-伊红(HE)染色和TUNEL染色评估心肌细胞的凋亡,采用实时荧光定量PCR反应和Western Blot法检测HMGB1、STAT3和磷酸化STAT3(p-STAT3)的表达水平。MTS法测定H9C2细胞活力,通过细胞内腺苷三磷酸(ATP)含量测定和流式细胞术检测H9C2细胞的线粒体膜电位评估心肌细胞的存活。采用免疫沉淀法研究HMGB1/STAT3的作用方式。采用免疫染色法检测HMGB1/STAT3在细胞核和细胞质中的表达和迁移情况。结果抑制HMGB1或STAT3的表达后,大鼠EF和FS均升高,心肌细胞免疫浸润和凋亡下降;抑制HMGB1表达可降低STAT3的表达,但抑制STAT3表达不影响HMGB1的表达。缺氧导致HMGB1、p-STAT3表达升高,STAT3表达降低,在缺氧8 h时,STAT3表达水平突然升高。复氧后HMGB1、STAT3表达降低,p-STAT3表达升高,但p-STAT3(Ser 727)未参与该过程。缺血再灌注损伤后,HMGB1和STAT3在心肌细胞中牢固结合,但抑制STAT3或HMGB1会减弱这种结合。抑制HMGB1或STAT3表达可减轻心肌缺血再灌注损伤。缺氧后再复氧心肌细胞HMGB1表达增加,HMGB1从细胞核向细胞质迁移。结论抑制HMGB1/STAT3轴活性可有效降低大鼠心肌缺血再灌注损伤。

桔梗皂苷D对结直肠癌HT-29细胞增殖、凋亡、迁移和糖酵解的影响

目的探讨桔梗皂苷D对结直肠癌HT-29细胞增殖、凋亡、迁移和糖酵解的影响。方法选取人类HT-29细胞,随机分为对照组及桔梗皂苷D 25、50、100μmol/L组,桔梗皂苷D 25、50、100μmol/L组分别用25、50、100μmol/L桔梗皂苷D处理48 h,通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)和集落形成实验考察细胞增殖情况,采用流式细胞仪和免疫印迹实验考察细胞凋亡和凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)和裂解型半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cleaved Caspase-3)的表达,通过Transwell和免疫印迹实验考察细胞迁移情况,并检测葡萄糖消耗、乳酸产生以及HT-29细胞中丙酮酸激酶M2型(PKM2)和磷酸化PKM2(p-PKM2)表达水平。结果随着处理时间的递增,对照组和桔梗皂苷D 25、50、100μmol/L组HT-29细胞存活率逐渐降低;与对照组比较,桔梗皂苷D 25、50、100μmol/L组HT-29细胞存活率均降低(均P<0.001)。与对照组比较,桔梗皂苷D 25、50、100μmol/L组HT-29细胞的集落数由50分别降为36、34、16(均P<0.001)。与对照组相比,桔梗皂苷D 100μmol/L组HT-29细胞的凋亡率由39%提高至62%,Bax相对表达由0.1提高至0.9,cleaved Caspase-3由0.15提高至1.25(均P<0.001),Bcl-2由0.75降低至0.12(P<0.001)。与对照组相比,桔梗皂苷D 100μmol/L组HT-29细胞单位视野数量由48个降低为16个,蜗牛同源转录因子(Snail)相对表达由1.3降低至0.5,上皮钙黏蛋白(E-cadherin)相对表达由0.1提高至1.2,葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)的相对表达由1.1降低为0.2,乳酸脱氢酶A(LDHA)的相对表达由1.2降低为0.2,己糖激酶2(HK2)的相对表达由1.00降低为0.15(均P<0.001)。与对照组相比,桔梗皂苷D 100μmol/L组HT-29细胞葡萄糖消耗量由对照组的4.8 mmol/L降低为1.9 mmol/L,乳酸产生量由9.2 mmol/L降低为3.8 mmol/L(均P<0.001)。与对照组相比,桔梗皂苷D 100μmol/L组PKM2的相对表达由1.0降低为0.1,p-PKM2相对水平由0.75降低为0.08(均P<0.001)。结论桔梗皂苷D可以抑制HT-29细胞增殖,促进细胞凋亡,并抑制HT-29细胞迁移和糖酵解。

基于网络药理学及实验验证探讨红花-白芍药对治疗偏头痛的作用机制

目的基于网络药理学及实验验证探讨红花-白芍药对治疗偏头痛的作用机制。方法从中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库中筛选红花、白芍的有效成分, 使用Swiss Target Prediction预测有效成分的作用靶点;运用GeneCards获取偏头痛的疾病靶点, 利用Venny 2.1获取交集靶点。使用STRING进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析并使用Cytoscape构建网络图, 利用Metascape进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。使用Cytoscape软件构建"药物-靶点-通路"网络图。采用硝酸甘油法建立偏头痛大鼠模型, 依据随机数字表法将造模成功的大鼠分为模型组和观察组(每组5只)。观察组灌胃1.8 g/kg红花-白芍溶液, 模型组灌胃等体积0.9%氯化钠溶液, 1次/d, 连续给药2周。治疗后评估症状改善情况及检测大鼠血清核心靶点V-Rel网状内皮增生病毒癌基因同源物A(RELA)、蛋白激酶B1(Akt1)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、肿瘤坏死因子(TNF)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、白细胞介素-6(IL-6)表达情况。结果红花-白芍药对中的24个有效成分通过多条通路直接作用于178个疾病靶点治疗偏头痛, 其中6-羟基山柰酚、β-胡萝卜素、黄芩苷、β-谷甾醇、山柰酚等是核心成分, RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3、IL-6是至关重要的靶点。GO分析显示, 细胞组成(CC)有85个, 生物过程(BP)有228个, 分子功能(MF)有119个。KEGG信号通路富集分析提示红花-白芍药对主要参与晚期糖基化终末产物(AGE)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)、缺氧诱导因子-1(HIF-1)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-Akt和MAPK等信号通路。动物实验验证显示, 与模型组比较, 红花-白芍药对在0~30、60~90、120~150 min 3个时间段内评分均降低(均P<0.01), 大鼠机械性刺激和热刺激痛阈均增加(均P<0.01), 血清RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3和IL-6水平均降低(均P<0.01)。结论红花-白芍药对主要通过调节IL-17、TNF、Toll受体、T细胞受体、AGE-RAGE、HIF-1、PI3K/Akt和MAPK等信号通路的RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3和IL-6等疾病靶点治疗偏头痛。

无创神经调控新技术与发展趋势

阿尔茨海默症、帕金森病和抑郁症等神经系统疾病给全球公共卫生和经济领域带来了巨大的负担,脑功能性疾病已成为全球最主要的致残和致死原因之一[1]。目前对人类大脑的探索和认知还处在初级阶段,对脑疾病仍然缺乏行之有效的预防与治疗手段。自2013年始,西方发达国家或组织陆续提出了和人类脑科学研究相关的计划或战略规划,我国也把脑科学研究列为了"事关我国未来发展的重大科技方向",2021年我国正式发布并启动中国脑科学研究计划[2]。

阿尔茨海默病和轻度认知障碍患者脑电特征分析与识别研究

目的分析阿尔茨海默病(AD)和轻度认知障碍(MCI)患者脑电特征, 并结合特征进行分类预测。方法选取天津医科大学总医院神经内科就诊患者135例为研究对象, 其中AD患者34例, MCI患者67例, 健康对照(HC)34例, 分别采集静息状态下脑电信号并进行预处理。提取多频段尺度的相对功率谱密度特征和样本熵特征, 比较3组被试脑电特征的全脑差异, 然后再细分脑区、单个导联深入分析。融合上述2种特征, 通过支持向量机(SVM)对AD、MCI和HC进行分类预测。结果额叶区域δ相对功率谱密度高于其他区域, 枕叶和颞叶区域表现出相对更低的分布占比。θ频段相对功率谱密度在各个脑区的大小分布情况较为平均。α频段相对功率谱密度较高的导联均集中于枕叶。β频段的相对功率谱密度较高的导联则主要集中在顶叶和颞叶。除中央叶外, 其余各个脑区及全脑, AD组的δ频段相对功率谱密度值均高于MCI组和HC组(均P<0.05、0.01)。AD组全脑及各个脑区的θ频段相对功率谱密度高于MCI组和HC组(均P<0.001)。AD组的α频段相对功率谱密度仅在颞叶低于其他组(均P<0.05)。AD组β频段的相对功率谱密度在全脑及各脑区高于其他组(P<0.05、0.01、0.001)。AD组与HC组中央叶的C3导联的δ频段相对功率谱密度差异比较有统计学意义(P<0.05)。AD组、MCI组和HC组颞叶γ频段相对功率谱密度均高于其他区域。AD组T3导联处γ频段相对功率谱密度明显低于T4导联处。AD组和MCI组的全脑平均及各个脑区平均样本熵均低于HC组(均P<0.05)。AD组C3导联处的样本熵低于MCI组(P<0.05)。相对功率谱密度、样本熵以及融合2种特征的实际数据分类评价指标(准确率、精确率、召回率和F1分数)与重排数据差异均有统计学意义(均P<0.001);当分类特征中融合了相对功率谱密度特征及样本熵特征时, 分类预测效果最好, 准确率达80%, 精确率达78%, 召回率为78%, F1分数为79%。结论相对功率谱密度与样本熵分析能够从不同角度(线性与非线性)揭示AD、MCI患者脑电活动的异常, 在分类预测时结合相对功率谱密度和样本熵特征, 能够提高分类效果。

基于Canny边缘检测算法求取CT胸腔图像噪声的方法

目的提出一种基于Canny边缘检测算法求取CT胸腔图像噪声的方法。方法选取2021年采集的男性志愿者的CT胸腔图像250张, 通过Canny自适应阈值法提取CT胸腔图像轮廓, 并比较Sobel算法、Canny双阈值法和Canny自适应阈值法的相似度;使用霍夫变换来确定感兴趣区域, 考察感兴趣区域的选取大小、重建卷积核和管电流对CT胸腔图像噪声的影响。结果 Canny自适应阈值法保留了更多细节, 边缘的连续性和完整性有所提高, 对边缘检测与图像分割更加灵活以及更加具有鲁棒性。Canny自适应阈值法结构相似性指数最高(0.644), 均方根误差最小(0.371), 其在边缘轮廓检测方面相似度最高, 效果更显著。随着方形感兴趣区域大小的增加, 平均噪声呈现下降趋势, 噪声标准差在某些区间有所增加, 特别是在较大的方形区域。在同一重建卷积核的情况下, CT胸腔图像升主动脉的平均噪声比胸主动脉的高, 升主动脉的噪声标准差比胸主动脉的低。对于升主动脉, 重建卷积核E的升主动脉平均噪声(41.97 dB)最低, 噪声标准差(20.64 dB)最大;对于胸主动脉, 重建卷积核E的平均噪声(30.78 dB)最低。胸主动脉的平均噪声和噪声标准差随管电流的增加而下降。结论提出了一种基于Canny边缘检测算法求取CT胸腔图像噪声的方法, 适用于检测CT胸腔图像。

注射用益气复脉(冻干)对阿霉素诱导的心肌细胞损伤的保护作用及其机制

目的探讨注射用益气复脉(冻干)(YQFM)对阿霉素诱导的心肌H9c2细胞损伤的保护作用及其机制。方法将H9c2细胞随机分为对照组、阿霉素组和YQFM组。对照组细胞进行常规培养;阿霉素组细胞用阿霉素(1.0 μmol/L)培养24 h;YQFM组细胞用阿霉素(1.0 μmol/L)和YQFM(1.50 mg/L)共培养24 h。检测各组细胞的细胞生存率、细胞表面积及钠尿肽、脑钠肽蛋白表达水平;检测各组细胞氧化应激因子包括超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)水平。进一步检测各组细胞凋亡水平、线粒体膜电位、细胞凋亡相关蛋白[B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、c-含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(c-Caspase-3)、p53]表达水平和磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路蛋白表达水平。结果 YQFM可以提高阿霉素组H9c2细胞的生存率(P<0.01)、降低细胞表面积(P<0.001)、钠尿肽和脑钠肽蛋白表达水平(P<0.05)。此外, YQFM组细胞SOD﹑GSH-Px和CAT水平均高于阿霉素组(P<0.05、0.01), 而丙二醛水平低于阿霉素组(P<0.05)。YQFM还可以降低阿霉素组H9c2细胞的凋亡水平(P<0.01)、升高线粒体膜电位水平(P<0.01)和Bcl-2/Bax蛋白表达水平(P<0.05)以及降低c-Caspase-3和p53蛋白表达水平(P<0.05)。进一步研究发现, YQFM组细胞p-PI3K和p-Akt蛋白表达水平均高于阿霉素组(P<0.05、0.01)。结论 YQFM可抑制阿霉素诱导的H9c2细胞凋亡, 其作用机制可能与抑制氧化应激和激活PI3K/Akt通路有关。

PEG-PLGA共载白藜芦醇纳米粒通过EMT和PI3K/Akt信号通路对结肠癌细胞的影响

目的探讨聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸共聚物(PEG-PLGA)共载白藜芦醇纳米粒通过上皮-间质转化(EMT)和磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路对结肠癌细胞的影响。方法采用人结肠癌HCT116细胞,随机分为对照组和实验组。实验组添加10μmol/L PEG-PLGA共载白藜芦醇纳米粒溶液50μl,对照组添加相同体积的培养基而不添加任何处理物质。使用MTT法测定细胞活力,流式细胞术分析细胞凋亡率,划痕实验检测细胞迁移能力;Western Blot分析凋亡、EMT和PI3K/Akt等相关信号通路蛋白的表达。结果与对照组相比,实验组的HCT116细胞存活率降低,细胞凋亡率升高(P<0.05)。与对照组相比,实验组HCT116细胞划痕宽度增加(P<0.001)。与对照组相比,实验组B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白表达下调(P<0.01),而Bcl-2相关X蛋白(Bax)的表达上调(P<0.05)。与对照组相比,实验组神经型钙黏附蛋白(N-cadherin)蛋白表达下调,而上皮型钙黏附蛋白(E-cadherin)的表达上调(P<0.01)。与对照组相比,实验组p-PI3K和p-Akt的水平均下调(均P<0.01)。结论PEG-PLGA共载白藜芦醇纳米粒可以降低结肠癌细胞的细胞活力、增殖能力和迁移能力,可能与抑制EMT和PI3K/Akt信号通路有关。

细胞外囊泡载药系统治疗腹部肿瘤作用机制的研究进展

传统治疗腹部肿瘤的药物往往不具备肿瘤靶向能力,并且在杀死肿瘤细胞的同时,对正常细胞也造成了破坏,因此亟需新的治疗方式精准靶向的杀死肿瘤细胞。细胞外囊泡作为药物载体具有天然性、生物趋向性和不良反应小等优势,使其在治疗腹部肿瘤的研究中备受关注。主要综述了细胞外囊泡载药系统通过抑制腹部肿瘤细胞生长、逆转肿瘤干细胞的耐药性、抑制肿瘤细胞外排化疗药物以及重塑肿瘤免疫微环境等作用机制,靶向治疗胃癌、肝癌、胰腺癌、胆管癌、结直肠癌和卵巢癌等腹部肿瘤的研究进展。

基于细胞外囊泡的递送系统研究进展

细胞外囊泡是一种来源于内体和细胞膜的多样化的膜性囊泡,在细胞间通讯中发挥关键作用。严格的生物发生途径赋予细胞外囊泡广泛的来源和特殊的亲本特性,复杂的内容物及表面蛋白有利于受体细胞的识别。细胞外囊泡依靠天然的生物相容性和囊泡结构来容纳更多的功能生物分子,是一种极具潜力的药物递送载体。主要介绍了细胞外囊泡的分类及生物学功能、在不同类型药物递送中的特点,讨论了细胞外囊泡在疾病治疗中的应用以及细胞外囊泡递送系统的临床转化和挑战。

纳米囊泡药物递送载体的研究进展

纳米囊泡药物递送载体包括合成的脂质体载体和天然的外泌体等。常见的人工纳米级载体脂质体由于其益于工程化和良好的靶向性,是一种理想的药物递送载体。内源性的外泌体由于具有较小的粒径和能够传递信息等功能,也逐渐应用于药物载体的研究中,并在改善药物递送靶向性、提高药效发挥和具备良好的生物相容性等方面表现出强大的优势。主要综述了脂质体和外泌体等纳米囊泡药物递送载体在肿瘤药物递送方面的应用,包括脂质体的多种工程化模式及外泌体的多种提取方式,为肿瘤药物的递送载体提供借鉴思路和新的可能。

基于金属编织技术的柔性机械手结构设计与实验验证

目的开发一种应用于经自然腔道内镜手术(NOTES)机器人柔性机械手的骨架结构,以满足NOTES对手术执行器械的性能需求。方法基于金属编织技术设计一种柔性机械手结构及对应结构的控制策略。根据柔性机械手的机械结构特征推导几何关系公式。通过链式梁约束模型(CBCM)以及机械弹簧理论建立理论模型。对机械结构建立有限元模型并分析,验证理论模型的精度;并由金属编织结构的抗弯刚度验证柔性机械手的载荷能力。结果基于金属编织技术设计了一种柔性机械手结构及对应结构的控制策略。在设置恰当的约束条件后,金属圆环作为单个受力单元在受到0.5 N的轴向力驱动时,最大应变约为1.49%,处于线性弹性阶段。最大形变约为0.3089 mm,比理论值高3.26%。机械手骨架的最大应变约为0.21%,处于线性弹性阶段。最大总形变约为7.1355 mm,比理论值高6.30%。机械手骨架的抗弯刚度计算为3.19 N·mm^(2),与同量级尺寸形状记忆聚合物(SMPs)制成的柔性机械手相当。结论开发一种应用于NOTES机器人柔性机械手的骨架结构,符合执行NOTES手术任务的支撑刚度需求。

海藻酸盐水凝胶治疗心肌梗死的研究进展

心肌梗死给人类健康带来严重威胁,可注射水凝胶可为梗死心肌区域提供机械支撑,还可负载药物、生物活性因子或细胞等,改善梗死微环境,诱导心肌组织再生,在治疗心肌梗死方面具有独特优势。海藻酸盐水凝胶以其类细胞外基质特性、易修饰和生物组织相容性良好等特点被广泛研究。主要综述了近年来处于实验室研究阶段的复合水凝胶海藻酸盐水凝胶和生物活性海藻酸盐水凝胶以及临床研究阶段海藻酸盐水凝胶Algisyl-LVRTM、IK-5001、TCMR和Merike TM在心肌梗死治疗中的应用。

基于多任务学习的native T1 mapping图像对高血压心脏病和肥厚型心肌病的自动分类

目的基于多任务学习算法, 使用native T1 mapping图像对高血压心脏病(HHD)和肥厚型心肌病(HCM)进行自动分类。方法收集上海交通大学医学院附属仁济医院2017年1月至2021年12月收治的203名患者数据, 其中HHD患者53例, HCM患者121例, 正常对照(NC)组29例。所有患者均采用核磁共振仪采集native T1 mapping数据, 并采用多任务学习算法处理native T1 mapping数据, 以基于原始图像的Resnet 50模型为对照, 采用十折交叉、混淆矩阵和受试者特征(ROC)曲线验证各模型的分类性能。结果十折交叉验证结果显示, 与Resnet 50模型相比, MTL-1 024、MTL-64和MTL-all模型在曲线下面积(AUC)、准确率、敏感性和特异性等指标上均显示出更好的性能。在分类任务中, MTL-64模型的AUC(0.942 1)表现最佳, 而MTL-all模型的准确率达到了最高值(0.852 2)。在分割任务中, MTL-64模型的Dice系数(0.879 7)取得了最佳效果。混淆矩阵图表明MTL模型在整体性能上超越了基于原始图像的Resnet 50模型。且所有MTL模型的ROC曲线图明显高于原始图像输入Resnet 50模型。结论基于多任务学习的native T1 mapping图像对HHD和HCM的自动分类是有效果的。

基于深度学习的胆结石分类方法研究与验证

目的建立一种基于深度学习的胆结石分类方法,并对其进行验证。方法收集同济大学附属东方医院618例胆结石样本,拍摄1023张高清结石剖面图像,构建胆结石剖面图像数据集。以传统胆结石八分类法为基础,利用深度学习与迁移学习的方法,训练轻量化网络模型MobileNet V3实现胆结石的快速精准分类,使用混淆矩阵评估模型通过准确率、精确率、F1分数和召回率等指标评估模型的分类性能,并通过准确率和损失值对改进的MobileNet V3模型进行验证。结果改进的MobileNet V3模型的准确率(94.17%)、精确率(94.03%)、F1分数(92.96%)和召回率(92.99%)均优于其他网络。改进的MobileNet V3模型在胆结石剖面分类中取得了最高的准确率(94.17%),并通过测试集验证。混淆矩阵图显示各类别胆结石的加权平均后的准确率为92.0%,精确率为92.6%,F1分数为92.2%。结论建立了一种基于深度学习的胆结石分类方法,具有较高的识别准确率,为胆结石的智能化识别提供了新的思路。