中医人工智能技术的现状与未来

随着人工智能时代到来,中医学正面临着一个新的发展机遇。现拟通过对中医药、人工智能技术等相关文献进行梳理,针对人工智能在中医药领域的发展应用及存在的问题进行较为系统的论述,并将其与中医本身的特征及现代中医研究的实际情况相联系,讨论人工智能技术对中医发展的作用。

长期饥饿胁迫下厚壳贻贝的生理生化响应及性腺转录组

为探究贻贝在饥饿胁迫下的生理生化响应及分子适应机制,本研究以2龄厚壳贻贝为对象,开展了正常投喂(对照组)和饥饿处理(饥饿组)条件下的存活率统计、能量代谢相关酶活性测定以及性腺转录组测序及分析。结果显示,厚壳贻贝在90 d的饥饿处理下存活率高达86%。饥饿胁迫下贻贝性腺中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性显著增加,己糖激酶(HK)、磷酸果糖激酶(PFK)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)活性均显著降低。通过Illumina Hiseq×10高通量测序平台对对照组和饥饿组厚壳贻贝性腺组织进行转录组测序,分别获得31596762和26810506个在其基因组上具有唯一注释的有效数据,并筛选出4130个差异表达基因,包括2082个上调和2048个下调表达基因。GO功能分析结果显示,差异基因主要在富集在代谢过程、细胞器组织以及酶活性等功能。KEGG富集分析结果表明,差异基因显著富集在DNA复制、错配修复、碱基切除修复等与细胞分裂有关的代谢通路上。研究表明,贻贝在饥饿下通过降低细胞的能量代谢以及减缓细胞分裂等生理活动来维持饥饿胁迫下的生存。本研究初步揭示了厚壳贻贝在饥饿胁迫下的生理生化响应和分子调控机制,为今后深入解析贻贝应对饥饿胁迫的分子策略提供重要的理论依据,同时为揭示其适应饥饿胁迫的能量利用和再分配以及生理对策提供新的思路。

湿阻中焦证药膳食疗的组方研究

目的 基于SAS EnterpriseMiner(EM)模块,分析并总结湿阻中焦证药膳方的组方规律,为相关食疗产品的开发奠定基础。方法 将统计学与中医文献学相结合,建立改善湿阻中焦证的药膳方基础数据库,利用频数分析、关联规则分析及聚类分析对药膳方的组方规律进行数据挖掘。结果 录入药膳方144首,共涉及原料162种,中药53种。居前3的中药为薏苡仁、生姜和赤小豆,食材为粳米、鲫鱼和鲤鱼。运用关联规则分析得到药物二阶关联规则23条,基于层次聚类分析挖掘出新组方6个。结论 湿阻中焦证药膳方原料多具有利水渗湿、健脾的功效;挖掘出的新组方原料以温脾燥湿,行气利水为主。该研究对食疗产品的开发具有一定的研究价值,为药食两用的食疗产品开发奠定基础。

基于SfM单目六自由度位姿估计数据集自动标注

为解决在训练物体六自由度位姿估计神经网络时,人工标注真实场景数据集困难的问题,提出一种自动生成大量单目六自由度位姿估计数据集的方法,可提高数据集标注效率和精度。考虑采集图象环境的光照、物体遮挡等条件,以单目RGB相机、物体三维模型作为输入,在运动恢复结构(structure form motion,SfM)算法框架中添加尺度先验信息约束,实现在真实场景快速生成大量用于六自由度位姿估计训练的数据集。以生活用品为例,分别制作无遮挡、有遮挡数据集,与现有六自由度位姿估计数据集作对比,使用神经网络算法验证根据该方法制作出数据集的可行性与有效性。

大健康背景下对中医药食疗产业发展的思考

在大健康背景下,国家高度重视中医药在建设健康中国的积极作用,中医药的养生保健作用成为研究热点,中医药食疗产业凭借中医药食疗理论优势、坚定正确的政策支持与尚未深入开发的消费市场,迎来巨大的发展机遇,同样面对许多挑战。现就中医药食疗产业的发展现状、相关建议和未来展望3个部分,从国家政策引导、食疗行业标准、食疗科学研发、食疗市场培育等方面探讨中医药食疗产业传承创新发展的战略方针,为中医药食疗产业发展提出建议,以期助力健康中国建设。

基于多组学技术整合的中药复方治疗溃疡性结肠炎的作用机制研究进展

中药复方是传统中医治病的主要手段,在多因素复杂慢性疾病的临床治疗中具有显著优势。而中药复方作用机制的阐释对中医药现代化和国际化的推进具有重大意义。中药复方基于“整体观”,体现了多组分、多靶点、多途径等特点,而多组学如转录组学、代谢组学、肠道微生态等技术为中药复方作用机制的阐释提供了不同的视角。溃疡性结肠炎是一种结肠黏膜的慢性非特异性炎性疾病,其病程缠绵难愈,反复发作,已被世界卫生组织列为现代难治病之一。随着大数据时代的到来,高通量、高效的多组学等联合分析已成为必然趋势,在探究溃疡性结肠炎的发病机制和治疗方面可提供极大的帮助。越来越多的研究者通过两种或两种以上技术方法从基因、菌群以及代谢产物等水平共同解释溃疡性结肠炎病变过程及中药复方的作用机制。该文以溃疡性结肠炎为例,基于转录组学、代谢组学、肠道微生态等多组学技术,对近20年国内外中药复方治疗溃疡性结肠炎作用机制文献进行梳理和分析,并对各种技术在应用层面的内在联系加以阐述,为防治溃疡性结肠炎等炎症性肠病的中药研发和其他中药复方作用机制提供研究思路。

银鲳早期鳞被的覆盖和初生鳞的发育

为了研究人工养殖银鲳早期鳞被的覆盖和初生鳞的发育过程,采用茜素红染色法和苏木精-伊红染色法对人工养殖银鲳的鳞片进行了观察和测量。结果显示:银鲳鳞片的起始中心有3个,分别为尾柄中部区域、鳃盖后缘和胸鳍基部;在(20±1.8)℃的育苗水体中,银鲳在体长(30±0.95)mm开始出现鳞片,鳃盖后缘及胸鳍基部的鳞片沿着侧线方向扩展,直至与尾柄中心向侧线方向扩展的鳞片相接;在体长(45.58±0.73)mm鳞被覆盖完全。鳞被向头部扩展的速度快于向尾部扩展的速度,向背部扩展的速度快于向腹部扩展的速度。银鲳整个生命阶段都为圆鳞,不存在圆鳞-栉鳞的过渡。组织学结果显示:鳞片是由鱼类表皮和真皮之间的成纤维细胞聚集发育而来的,其过程共包括形态发生早期、形态发生晚期、分化早期和分化晚期4个阶段;银鲳鳞片的发生在变态(由梭形过渡到成年侧扁状外形)之后,且各鳍条均已完全形成,与其他真骨鱼具有共性。这些研究结果丰富了银鲳早期发育的生物学数据,有助于了解其在系统学和功能形态学上的特征。

肿节风总黄酮调节MAPK/JNK信号通路促进巨核细胞分化成熟

目的 基于丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/c-Jun N-末端激酶(JNK)信号通路探讨肿节风总黄酮对体外巨核细胞分化成熟障碍模型的影响及作用机制。方法 利用终浓度为5 ng·mL^(-1)的佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯(PMA)和体积分数为1%的抗血小板血清(APS)联合作用于Dami细胞,构建体外巨核细胞分化成熟障碍模型。将细胞分为空白对照组、PMA诱导组(5 ng·mL^(-1))、APS模型组(5 ng·mL^(-1)PMA+1%APS)以及肿节风总黄酮高、中、低剂量组(15.6、7.8、3.9μg·mL^(-1)肿节风总黄酮+5 ng·mL^(-1)PMA+1%APS)。分别于培养48、72、96 h后,采用化学发光法检测细胞增殖活力。培养96 h后,采用流式细胞术检测各组Dami细胞的巨核细胞表面标志物CD41a、CD42b和CD61表达情况;采用Western Blot法检测Dami细胞MAPK/JNK信号通路关键蛋白p-JNK、JNK、p-c-Jun、c-Jun的表达情况。结果 (1)与空白对照组相比,PMA诱导组不同时间点的细胞活力均显著降低(P<0.01);与PMA诱导组相比,APS模型组48 h的细胞活力明显下降(P<0.05),但随时间延长抑制作用减弱,72、96 h的差异无统计学意义(P>0.05);与APS模型组比较,肿节风总黄酮中、高剂量组48、72 h的细胞活力均受到明显抑制(P<0.05,P<0.01),肿节风总黄酮高剂量组96 h的细胞活力受到显著抑制(P<0.01)。(2)与空白对照组比较,PMA诱导组Dami细胞表面的CD41a、CD42b和CD61表达水平均显著升高(P<0.01)。与PMA诱导组比较,APS模型组Dami细胞表面的CD41a、CD42b和CD61表达水平均显著降低(P<0.01);p-JNK/JNK及p-c-Jun/c-Jun蛋白表达显著上调(P<0.01)。与APS模型组比较,肿节风总黄酮高、中剂量组Dami细胞表面的CD41a、CD42b和CD61表达水平均显著升高(P<0.01),细胞p-JNK/JNK蛋白表达明显下调(P<0.05,P<0.01);肿节风总黄酮低、中、高剂量组Dami细胞p-c-Jun/c-Jun蛋白表达显著下调(P<0.01)。结论 肿节风总黄酮可能通过调节MAPK/JNK信号通路来改善巨核细胞分化成熟障碍。

审美经验视域下《野草》的语言表达探源

阅读活动中的审美经验是读者在文学阅读中感受、知觉文学作品时所产生的愉快的心理体验,这一体验离不开文学作品直接的语言表达,同时又是读者主观能动性主导的表现。鲁迅文学作品《野草》之所以有着经久不衰的艺术生命,除了构思的独特和思想的深刻之外,更重要的是因为鲁迅在散文诗创作过程中对语言表达有着更高的美的追求。因此,读者在审美经验视域下解读鲁迅文学作品中的语言表达之美,不但可以正确认识鲁迅文学作品的美学价值和独创精神,而且可以深刻理解作品的思想内容和作家的内在情感。

“321”科研素养培养模式在中医专业本科生中的应用——以江西中医药大学为例

当前在大多数医药院校中医专业本科学生的培养模式中,学生在科研思维、科研设计、科研方法、实验实践、科研论文撰写等方面缺乏系统训练,科研素养有待提升。课题组依托江西省中医病因生物学重点实验室,创办了中医科研实践班,建立中医专业本科生科研素养的“321”培养模式和“3+8”科研素养考评体系,创新考核方法。研究结果显示,该培养模式有效提升了中医专业本科生的科研素养,解决了当前中医专业本科生培养模式中学生科研创新能力培养不足的问题,对于我国中医专业本科生科研素养培养有很好的借鉴意义。

微藻细胞外囊泡的研究进展

细胞外囊泡是由几乎所有类型的细胞产生并分泌到胞外的具双层磷脂结构的纳米级囊泡,作为蛋白质、核酸、脂质和代谢物等物质的载体在细胞间穿梭,行使物质传递和信息交流功能。微藻细胞也向环境中释放细胞外囊泡以介导细胞间通讯功能,在微藻的环境适应、营养运输、病毒感染和调节水体生态平衡等方面发挥重要作用。文章从概念、提取和富集方法、生物学特性和生理功能的角度介绍微藻源细胞外囊泡,归纳了常用的提取方法和表征手段的优点和不足,总结它们的结构、组成和生理特性,并探讨其在疾病治疗和纳米载药平台构建领域中的应用潜力和优势。对微藻源细胞外囊泡在食药递送载体应用领域存在的问题及未来的发展方向提出观点和建议,为将来微藻源细胞外囊泡的生理学功能研究及其在微藻产业和食药研发领域的应用提供新的思路与方法。微藻源EVs的生产及其在食药递送系统构建领域的应用研究有望成为微藻生物应用领域的发展趋势。

基于湿相关疾病的薏苡仁药理作用研究进展

湿证是临床的高发疾病,因其患病率高且难治愈,近年来受到广泛关注。关于湿证现代研究的核心内容是探寻湿证的发病机制,找到合适的祛湿良药,以便更好地服务临床。传统中药薏苡仁作为药食两用的佳品,其利水祛湿功效尤为突出,还具有多种药理活性。目前利用薏苡仁治疗湿证相关疾病,如泌尿系统(肾炎蛋白尿、慢性肾病等)、免疫系统(风湿性和类风湿性关节炎等)、消化系统(溃疡性结肠炎、功能性消化不良、腹泻等)、皮肤疾病(湿疹脚气等)、代谢性疾病(肥胖、高血脂症、糖尿病等)、肿瘤等取得了一定进展。文章基于“湿”相关疾病和国内外关于薏苡仁祛湿药理作用研究现状作一综述,为进一步明确湿证的发病机制,丰富薏苡仁祛湿应用提供参考。

外套膜转录物组分析揭示尿素在贻贝耐受海水酸化中的作用

海洋酸化是目前地球面临的主要环境问题之一,对海洋矿化生物的生存带来严重威胁。贝类是目前海水养殖的主要物种,海洋酸化会对贝壳的生物矿化过程产生抑制,因而对贝类养殖业的发展带来严重影响。前期研究中已发现,尿素对贻贝贝壳的形成具有辅助作用,推测尿素有助于贻贝在海洋酸化背景下的生存。为进一步探究尿素通过何种分子机制对贻贝耐受海洋酸化产生积极影响,以厚壳贻贝外套膜为研究对象,采用转录物组学策略分析了尿素添加对贻贝外套膜组织在酸化海水中的基因表达量变化的影响。结果表明,尿素添加对贻贝外套膜在酸化条件下的转录物组变化具有逆转趋势,可抑制外套膜中受酸化胁迫而激活的细胞自噬、凋亡、以及免疫应激相关通路;同时,也诱导了部分贝壳基质蛋白质表达量的上调,从而有助于维持贻贝在酸化条件下的生物矿化过程。上述研究有助于了解贻贝对海洋酸化的耐受性机制,也为后续贝类养殖业在海洋酸化背景下的健康发展提供了新的思路。

尿素对厚壳贻贝外套膜在酸化条件下贝壳损伤-修复过程的影响

为了解尿素对厚壳贻贝在海洋酸化条件下,其贝壳损伤-修复过程的影响,通过构建酸化条件下厚壳贻贝的壳损伤模型,结合外套膜转录组学技术,分析了厚壳贻贝外套膜在尿素添加前后的转录组学响应;进一步对两种条件下的厚壳贻贝外套膜开展了显微观察、游离氨基酸组成变化及细胞内钙离子水平分析。结果表明,尿素的添加有助于贻贝外套膜在酸化背景下其细胞稳态维持、能量代谢水平提升、免疫平衡调节及钙离子募集等功能。上述研究有助于了解厚壳贻贝在海洋酸化背景下其贝壳的生物矿化过程及壳损伤-修复分子策略,从中判断尿素添加对贻贝在海洋酸化条件下的贝壳生物矿化过程的可能促进机制,也为在当前海洋酸化大背景下,海洋贝类养殖业的健康发展提供了新的思路。

基于血细胞全长转录物组和血清差异蛋白质组的厚壳贻贝新型免疫相关蛋白质鉴定

贻贝是一类极具经济价值和生态价值的双壳贝类,对其先天免疫防御机制的研究在海洋生物免疫学研究中占据重要地位。血淋巴是贻贝的主要免疫组织,采用贻贝血细胞Nanopore全长转录物组,结合基于SDS-PAGE分析的血清差异蛋白质组学手段,开展了厚壳贻贝血淋巴对不同微生物免疫响应的关键分子挖掘。研究结果表明,在不同微生物诱导后的贻贝血清中,共鉴定到蛋白质44种,其中26种蛋白质表现为在不同微生物胁迫后具有与对照组相比的显著差异表达(P<0.05),其功能涉及蛋白质折叠保护、细胞自噬与凋亡的调节、活性氧产生、能量代谢调节、细胞解毒功能以及炎症反应调节等。上述蛋白质在不同细菌和真菌胁迫后,其在血细胞中的基因表达量变化趋势存在差异,反映出贻贝对不同细菌和真菌诱导具有不同的响应策略。上述研究结果为了解贻贝先天免疫系统在应对不同类别微生物侵袭过程中,其差异化免疫响应机制,以及贻贝在微生物感染后,特异性标志蛋白质的筛选提供了新的科学依据,也为后续贝类养殖业的健康发展和病害防治提供了思路。

温度对厚壳贻贝(Mytilus coruscus)鳃组织纤毛结构及摄食率的影响机制研究

纤毛是着生在贻贝鳃上感知外界物理和化学信号并帮助食物转运的一类重要细胞结构,温度的变化会改变纤毛的形态和生理生化特征,从而影响贻贝的摄食行为。为探究不同温度下厚壳贻贝的摄食率变化,以及温度对纤毛的形态、酶活和相关基因表达的影响,实验设置16、26和32℃三种温度处理厚壳贻贝,处理24h后测定1h内每个处理组的摄食率,同时采用组织学方法对各处理组鳃上的纤毛形态结构进行观察,并测定鳃组织的抗氧化酶活力和纤毛相关基因tekt1、tekt2、tekt3、tekt4、caf58、caf100、dnah、rsph99和ift74的表达变化。实验结果显示,32℃处理组厚壳贻贝的摄食率显著低于其他两组(P<0.05),且32℃处理组贻贝鳃上的前纤毛、侧纤毛以及纤毛细胞受损严重并部分脱落,血腔间隙破损暴露,而其余两组鳃上纤毛形态较为正常;不同温度处理下鳃组织的过氧化氢(H2O2)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力呈现温度特异性;与16℃处理组相比,26℃处理组中除tekt4和ndah外其他7个纤毛相关基因表达均显著上调,32℃处理组除tekt1外其余8个基因表达均显著下调(P<0.05)。上述结果表明,32℃高温处理对贻贝鳃上纤毛造成严重损伤,导致纤毛运动、纤毛再生和纤毛感知功能均受到一定程度的抑制,从而影响食物颗粒的运输,造成摄食率的降低。

高温胁迫下厚壳贻贝(Mytilus coruscus)消化腺代谢组学研究

在全球变暖的背景下,海水温度不断升高、海洋暖化逐渐加剧,高温严重影响着海洋生物的各种生命过程,但对于海洋双壳贝类如何应对热应激的研究仍然不足。为此,开展了以18℃(CT)为对照组在26℃(ST)和33℃(HT)下对厚壳贻贝消化腺组织进行了急性热胁迫下的代谢组学分析,以便于研究其代谢反应。采用LC-MS/MS技术,并结合生物信息分析手段对差异代谢物进行筛选,并分析确定相关的代谢通路的变化,共有2532种代谢物在厚壳贻贝消化腺中被鉴定。KEGG富集分析用于探索差异代谢物的潜在代谢途径,共有29条代谢通路被显著富集,与对照组相比,ST组显著富集于牛磺酸和次牛磺酸代谢、神经活性配体-受体相互作用、鞘脂类代谢和视黄醇代谢等代谢通路;HT组显著富集于酪氨酸代谢、亚油酸代谢、丙氨酸新陈代谢、酪氨酸代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢等代谢通路。研究结果显示,厚壳贻贝消化腺主要通过调节色氨酸代谢、酪氨酸代谢、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢、氧化磷酸化,脂肪酸、赖氨酸降解等信号通路应对热应激,从而帮助维持身体内部环境的稳定状态。上述研究为多视角探究厚壳贻贝耐热机制与应对环境中温度变化的适应性进化提供理论基础。

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)组织及其海水环境中真菌群落结构差异分析

海洋真菌广泛参与近海生态系统的物质循环和能量流动,同时与海洋动物之间存在复杂的相互作用。贝类是我国主要的海水养殖生物,为深入了解海洋真菌与贝类养殖的潜在关系,选择厚壳贻贝养殖区海水及8种组织真菌为研究对象,利用荧光定量PCR以及ITSrDNA高通量测序解析养殖厚壳贻贝各组织及所处海水环境的真菌群落丰度和结构特征。结果显示厚壳贻贝养殖区内和边缘海域的真菌丰度显著高于养殖区外围海域;从贻贝养殖区和组织中共获得1409个OTUs,其中粪壳菌纲(Sordariomycetes)在海水真菌群落为优势纲;而在贻贝组织中,锤舌菌纲(Leotiomycetes,足20.13%、肾脏14.72%)、座囊菌纲(Dothideomycetes,鳃2.89%、后闭壳肌1.92%、血淋巴1.36%)、散囊菌纲(Eurotiomycetes,性腺3.59%、足1.57%)和伞菌纲(Agaricomycetes,性腺3.09%、消化腺2.71%、鳃2.50%)占据优势地位。多样性分析显示厚壳贻贝和海水间真菌群落存在显著性差异;Bray-Curtis相似距离分析显示贻贝真菌群落与养殖区内海水更为相似,而与边缘和外围海水差距较大。厚壳贻贝不同组织间、不同区域海水间的Beta多样性差异主要来自物种替换;贻贝与海水间真菌Beta多样性的差异主要来自丰富度差异。综上所述,厚壳贻贝体内真菌具有组织差异性,并且养殖活动改变了养殖区海水的真菌群落。研究结果将为贝类真菌资源、贝类-真菌相互作用及生态影响提供基础。

长江口及其毗邻海域真菌群落时空特征

为了解长江口及其毗邻海域水体真菌群落的时空分布特征,通过真菌ITS rDNA绝对定量和其扩增子高通量测序,系统调查了2022年春季、夏季和秋季海域表层水和底层水中真菌丰度和群落结构差异。结果显示,相较于春季[表层:(1.38×10^(8)±3.02×10^(7))copies/L;底层:(1.71×10^(8)±3.78×10^(7))copies/L]和夏季[表层:(1.14×10^(8)±3.64×10^(7))copies/L;底层:(1.11×10^(8)±2.55×10^(7))copies/L],水体真菌丰度在秋季[表层:(3.02×10^(8)±6.09×10^(7))copies/L;底层:(2.56×10^(8)±3.61×10^(7))copies/L]显著增加;表层与底层水体间真菌丰度差异不显著,但表现出离岸衰减的分布格局。群落结构分析表明,海水真菌主要为子囊菌门(Ascomycota)的粪壳菌纲(Sordariomycetes),其相对丰度在秋季呈现明显升高。多样性结果显示,海水真菌群落存在明显的季节性差异;表层与底层海水真菌群落多样性呈现不一致,底层海水中真菌群落季节性更为明显。冗余分析(redundancy analysis,RDA)分析表明,该海域真菌群落变化主要受溶解氧和温度影响。上述研究结果阐明了长江口及其毗邻海域真菌丰度及群落多样性存在明显的时空分布差异,为今后进一步深入解析河口生态系统真菌的生态功能提供依据。

大黄鱼PPAR基因家族特征及其在饥饿和温度胁迫中的功能分析

分析了大黄鱼PPAR基因家族的序列结构及其在饥饿和温度胁迫下的表达特征。结果显示,除PPARg同时具有PPARg_N和PPARg_N_superfamily这2种结构域外,大黄鱼PPAR基因家族在结构上基本一致。此外,PPAR基因家族基因存在组织特异性表达,在饥饿胁迫下,随着饥饿胁迫时间推移,PPAR基因家族的表达量皆呈增长趋势,其中,PPARg在肌肉中表达量最高,推测PPAR基因家族在大黄鱼脂质代谢中发挥了作用。在温度胁迫下,PPAR基因家族在肝脏中的表达都呈波动变化趋势,而PPARg的表达量则随着胁迫时间的延长而显著上升。该研究为了解PPAR基因家族在调节大黄鱼脂质代谢中的作用提供了基础资料。