The rapid advancement and broad application of machine learning(ML)have driven a groundbreaking revolution in computational biology.One of the most cutting-edge and important applications of ML is its integration with...The rapid advancement and broad application of machine learning(ML)have driven a groundbreaking revolution in computational biology.One of the most cutting-edge and important applications of ML is its integration with molecular simulations to improve the sampling efficiency of the vast conformational space of large biomolecules.This review focuses on recent studies that utilize ML-based techniques in the exploration of protein conformational landscape.We first highlight the recent development of ML-aided enhanced sampling methods,including heuristic algorithms and neural networks that are designed to refine the selection of reaction coordinates for the construction of bias potential,or facilitate the exploration of the unsampled region of the energy landscape.Further,we review the development of autoencoder based methods that combine molecular simulations and deep learning to expand the search for protein conformations.Lastly,we discuss the cutting-edge methodologies for the one-shot generation of protein conformations with precise Boltzmann weights.Collectively,this review demonstrates the promising potential of machine learning in revolutionizing our insight into the complex conformational ensembles of proteins.展开更多
目的:探讨急性ST段抬高性心肌梗死(STEAMI)患者冠脉介入治疗术(PCI)的急诊临床路径优化并系统评价其临床效果。方法:入选2008年3月至2016年9月间成功实施急诊PCI术的627例STEAMI患者,根据入院顺序分为传统路径组(298例)和优化路径组(329...目的:探讨急性ST段抬高性心肌梗死(STEAMI)患者冠脉介入治疗术(PCI)的急诊临床路径优化并系统评价其临床效果。方法:入选2008年3月至2016年9月间成功实施急诊PCI术的627例STEAMI患者,根据入院顺序分为传统路径组(298例)和优化路径组(329例,接受本研究制定的新临床路径策略)。统计分析两组梗死相关血管(IRA)再灌注时间和水平、术后死亡率、出院时的健康调查简表(SF-36)评分、术后1个月的NYHA分级和左室射血分数(LVEF)。结果:与传统路径组比较,优化路径组院内门-球囊时间[(86.3±22.4)min比(65.9±17.8)min]、发病-球囊时间[(189.5±30.2)min比(154.6±27.2)min]显著缩短,IRA的PCI术前TIMI≥I级比例(5.0%比25.5%)显著较高(P均<0.01),而术后两组TIM I III级的IRA比例无显著差异(P=0.393)。与传统路径组比较,优化路径组出院时SF-36总分[(66.1±11.2)分比(75.9±12.8)分]和术后1个月LVEF[(49.3±11.2)%比(54.1±13.6)%]显著升高,术后1个月NYHA分级[(1.97±0.65)级比(1.68±0.51)级]显著降低(P<0.05或<0.01),而两组术后死亡率无显著差异(P=0.803)。结论:急性ST段抬高性心肌梗死介入治疗术的急诊临床路径优化有助于梗死相关血管的早期再灌注及缩短门-球囊时间,显著改善其临床预后,值得推广。展开更多
目的研究姜黄素对高脂诱导的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中肝过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)和核因子κB(NF-κB)p65 m RNA及蛋白表达的影响。方法建立大鼠NAFLD模型,按照随机化原则分为5组:正常组、模型组、低剂量治疗组、中剂...目的研究姜黄素对高脂诱导的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中肝过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)和核因子κB(NF-κB)p65 m RNA及蛋白表达的影响。方法建立大鼠NAFLD模型,按照随机化原则分为5组:正常组、模型组、低剂量治疗组、中剂量治疗组、高剂量治疗组。正常组给予普通饮食,其余4组给予高脂饮食,同时分别用羧甲基纤维素钠(CMC)和低、中、高剂量姜黄素进行治疗。持续治疗12周后,处死各组大鼠并进行处理分析。血清生物化学方法检测大鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)的含量;HE染色对大鼠肝组织进行病理学观察;免疫组织化学检测大鼠肝组织PPAR-γ和NF-κB p65蛋白的表达情况;RT-PCR检测PPAR-γ和NF-κB p65 m RNA的表达情况。结果治疗组(低、中、高剂量)大鼠血清中ALT、AST、TG、TC含量较模型组明显降低(P<0.05)。治疗组(低、中、高剂量)大鼠肝组织的脂肪变性程度较模型组明显减轻。与正常组比较,模型组肝组织PPAR-γm RNA及蛋白的表达水平均明显降低(P<0.05),而NF-κB p65 m RNA及蛋白的表达水平均明显升高(P<0.05)。与模型组比较,治疗组(低、中、高剂量)大鼠肝组织PPAR-γ的表达明显增加(P<0.05),PPAR-γ的表达水平以高剂量治疗组升高更加明显(P<0.01);与模型组相比,治疗组(低、中、高剂量)大鼠肝组织NF-κB p65的表达显著减少(P<0.05),NF-κB p65的表达水平以高剂量治疗组降低更加明显(P<0.01)。结论姜黄素可明显减轻高脂诱导的大鼠NAFLD肝组织的脂肪变性和炎性反应,其抗脂肪变性和抗炎的机制可能与姜黄素激活PPAR-γ的表达,从而抑制NF-κB p65的活性有关。PPAR-γ和NF-κB p65的表达参与了NAFLD的发生发展,控制这些信号分子的表达可能是姜黄素治疗NAFLD的重要机制之一。展开更多
基金Project supported by the National Key Research and Development Program of China(Grant No.2023YFF1204402)the National Natural Science Foundation of China(Grant Nos.12074079 and 12374208)+1 种基金the Natural Science Foundation of Shanghai(Grant No.22ZR1406800)the China Postdoctoral Science Foundation(Grant No.2022M720815).
文摘The rapid advancement and broad application of machine learning(ML)have driven a groundbreaking revolution in computational biology.One of the most cutting-edge and important applications of ML is its integration with molecular simulations to improve the sampling efficiency of the vast conformational space of large biomolecules.This review focuses on recent studies that utilize ML-based techniques in the exploration of protein conformational landscape.We first highlight the recent development of ML-aided enhanced sampling methods,including heuristic algorithms and neural networks that are designed to refine the selection of reaction coordinates for the construction of bias potential,or facilitate the exploration of the unsampled region of the energy landscape.Further,we review the development of autoencoder based methods that combine molecular simulations and deep learning to expand the search for protein conformations.Lastly,we discuss the cutting-edge methodologies for the one-shot generation of protein conformations with precise Boltzmann weights.Collectively,this review demonstrates the promising potential of machine learning in revolutionizing our insight into the complex conformational ensembles of proteins.
文摘目的:探讨急性ST段抬高性心肌梗死(STEAMI)患者冠脉介入治疗术(PCI)的急诊临床路径优化并系统评价其临床效果。方法:入选2008年3月至2016年9月间成功实施急诊PCI术的627例STEAMI患者,根据入院顺序分为传统路径组(298例)和优化路径组(329例,接受本研究制定的新临床路径策略)。统计分析两组梗死相关血管(IRA)再灌注时间和水平、术后死亡率、出院时的健康调查简表(SF-36)评分、术后1个月的NYHA分级和左室射血分数(LVEF)。结果:与传统路径组比较,优化路径组院内门-球囊时间[(86.3±22.4)min比(65.9±17.8)min]、发病-球囊时间[(189.5±30.2)min比(154.6±27.2)min]显著缩短,IRA的PCI术前TIMI≥I级比例(5.0%比25.5%)显著较高(P均<0.01),而术后两组TIM I III级的IRA比例无显著差异(P=0.393)。与传统路径组比较,优化路径组出院时SF-36总分[(66.1±11.2)分比(75.9±12.8)分]和术后1个月LVEF[(49.3±11.2)%比(54.1±13.6)%]显著升高,术后1个月NYHA分级[(1.97±0.65)级比(1.68±0.51)级]显著降低(P<0.05或<0.01),而两组术后死亡率无显著差异(P=0.803)。结论:急性ST段抬高性心肌梗死介入治疗术的急诊临床路径优化有助于梗死相关血管的早期再灌注及缩短门-球囊时间,显著改善其临床预后,值得推广。
文摘目的研究姜黄素对高脂诱导的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中肝过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)和核因子κB(NF-κB)p65 m RNA及蛋白表达的影响。方法建立大鼠NAFLD模型,按照随机化原则分为5组:正常组、模型组、低剂量治疗组、中剂量治疗组、高剂量治疗组。正常组给予普通饮食,其余4组给予高脂饮食,同时分别用羧甲基纤维素钠(CMC)和低、中、高剂量姜黄素进行治疗。持续治疗12周后,处死各组大鼠并进行处理分析。血清生物化学方法检测大鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)的含量;HE染色对大鼠肝组织进行病理学观察;免疫组织化学检测大鼠肝组织PPAR-γ和NF-κB p65蛋白的表达情况;RT-PCR检测PPAR-γ和NF-κB p65 m RNA的表达情况。结果治疗组(低、中、高剂量)大鼠血清中ALT、AST、TG、TC含量较模型组明显降低(P<0.05)。治疗组(低、中、高剂量)大鼠肝组织的脂肪变性程度较模型组明显减轻。与正常组比较,模型组肝组织PPAR-γm RNA及蛋白的表达水平均明显降低(P<0.05),而NF-κB p65 m RNA及蛋白的表达水平均明显升高(P<0.05)。与模型组比较,治疗组(低、中、高剂量)大鼠肝组织PPAR-γ的表达明显增加(P<0.05),PPAR-γ的表达水平以高剂量治疗组升高更加明显(P<0.01);与模型组相比,治疗组(低、中、高剂量)大鼠肝组织NF-κB p65的表达显著减少(P<0.05),NF-κB p65的表达水平以高剂量治疗组降低更加明显(P<0.01)。结论姜黄素可明显减轻高脂诱导的大鼠NAFLD肝组织的脂肪变性和炎性反应,其抗脂肪变性和抗炎的机制可能与姜黄素激活PPAR-γ的表达,从而抑制NF-κB p65的活性有关。PPAR-γ和NF-κB p65的表达参与了NAFLD的发生发展,控制这些信号分子的表达可能是姜黄素治疗NAFLD的重要机制之一。
