表观遗传学变化及运动调控:改善骨骼肌衰老的机制

背景:骨骼肌衰老和多种表观遗传学变化密切相关,运动对这些表观遗传学变化具有一定调控作用,但尚不完全了解其具体机制。目的:回顾骨骼肌的表观遗传学机制以及运动如何通过这些表观遗传学机制来改善骨骼肌的衰老,并促进肌肉的适应性变化,旨在更全面地认识骨骼肌老化和疾病机制。方法:于2023-06-01/08-01检索自建库至2023年8月的Web of Science、PubMed、中国知网(CNKI)、万方和维普等数据库,中文检索词包括骨骼肌、肌肉、衰老、老年、老化、运动、体育锻炼、表观遗传、表观遗传学等;英文检索词包括skeletal muscle,muscle,aging,older adult,senescence,older adult,age,exercise,sports,physical activity,physical activity,epigenetic,epigenetics等。运用布尔逻辑运算符将检索词连接并进行检索,并制定了相应的策略。根据预定的纳入和排除标准,最终筛选出70篇符合条件的文献。结果与结论:①表观遗传学是指基因序列不发生改变的情况下,基因表达和功能受到调控的现象,其中骨骼肌的表观遗传学变化是一个重要的领域;②骨骼肌的表观遗传学机制在肌肉衰老过程中起着重要作用,主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA的调控、染色质重塑、线粒体功能改变和衰老相关基因的表达改变等;③运动显著调控骨骼肌表观遗传学,包括运动促进骨骼肌DNA甲基化、骨骼肌组蛋白修饰、调控骨骼肌miRNA、调控骨骼肌长链非编码RNAs、调控肌肉因子(白细胞介素6的作用)、调控骨骼肌线粒体功能(过氧化物酶体增殖剂激活受体γ共激活因子1α的作用);④建议未来开展:长期、跨不同群体的运动干预研究;应用多组学技术,如蛋白组学和代谢组学;加强对单个细胞水平上表观遗传学变化;开展跨物种的比较研究以及人体临床试验将动物模型的发现转化到人类;研究运动与药理学干预相结合的策略评估两者的协同效果;开展骨骼肌和不同器官之间串扰交互作用的表观遗传学研究。

不同运动方式改善阿尔茨海默病的机制研究

阿尔茨海默病是一种慢性神经退行性疾病,目前临床尚无特效治疗药物,而运动被认为是一种有效且无害的非医疗干预手段。运动的方式多种多样,不同的运动方式对阿尔茨海默病的改善效果不尽相同。本研究以运动方式的多样性为出发点,综述有氧运动、抗阻运动、高强度间歇运动和多模式运动对阿尔茨海默病的改善作用,分析不同运动方式之间的区别与联系,探究不同运动方式改善阿尔茨海默病的相关机制。虽然不同运动方式改善阿尔茨海默病的机制存在不同,但是均会通过脑源性神经营养因子这一中介缓解疾病进展。本研究可为阿尔茨海默病患者确定最佳运动方式提供理论基础。

“大思政”背景下立德树人教育研究——以纳米材料与技术专业全英文教学为例

纳米材料与技术专业采用全英文教学,必然涉及英语所承载的西方文化和意识形态,因此课程思政建设非常紧迫。以南京理工大学材料科学与工程学院/格莱特研究院纳米材料与技术专业的全英文课程建设为例,讨论全英文授课时如何不断将专业课知识点与培养学生的创新精神、辩证思维、探索精神、职业素养、社会责任感、法制意识、家国情怀等有机融合,实现全英文课程建设中的价值引领和高等教育教书育人的目的。坚持以立德树人为中心,将课程思政贯穿在全英文课程的教学实践中。扎根于思想政治和意识形态建设,积极拓展科研实践基地建设,通过全英文课程的建设、国际化师资队伍的打造、中外学术交流的开展、国际化人才的培养等,全面落实纳米材料与技术专业全英文课程思政建设,培养具有正确的世界观、人生观与价值观,践行社会主义核心价值观的学生。

Fabrication and Characterization of High Power 1064-nm DFB Lasers

A ridge waveguide distributed-feedback laser emitting at 1064 nm is demonstrated.Two low-temperature-grown In_(0.21)Ga_(0.79)As/GaAs quantum wells are employed as the active layer.A second-order grating is formed by holographic photolithography and wet-etching.The laser operates at a single-mode up to 255 mA,corresponding to an output power of 90 mW.

芯片硬件安全风险分析与防控建议

芯片硬件安全性能是信息安全的基石,分析、防控和杜绝芯片内部和外部的相关安全风险隐患一直是重要研究课题。针对芯片面临的两大安全风险--硬件木马植入和物理攻击进行了探讨:一是以旁路信号分析检测硬件木马为典型案例,分析了物理检测、逻辑测试、旁路信号分析等硬件木马检测技术的优势和劣势;二是以使用简单功耗分析(SPA)和差分功耗分析(DPA)等攻击方式破解智能卡芯片密钥为典型案例,分析了非侵入式攻击、半侵入式攻击和侵入式攻击等物理攻击类硬件安全风险。基于风险识别提出了硬件安全防控建议:1)构建高集成度硬件木马仿真环境和模型库;2)重点关注产业链安全,加强环节控制;3)大力开展攻防技术研究,提升芯片抗攻击能力。

基于FPGA的串口通信AES加密模块硬件木马设计与检测

高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)算法安全性强、可靠性高,但密钥仍有泄露可能,造成信息安全事件或事故。为了更好地检测和防范硬件木马,针对广泛应用的串口通信,基于FPGA开发板,首先,设计一款用于窃取AES加密模块密钥的硬件木马,实现密钥获取;其次,鉴于硬件木马会导致器件功耗发生变化,采用基于功耗分析技术的侧信道分析方法,对硬件木马进行检测。搭建实验装置对设计方案进行测试,表明:1)该硬件木马能够使密钥信息发生泄露;2)含木马、无木马的电路频谱波形相关性较低,侧信道分析方法能够检测出硬件木马的侵入。

基于FPGA的实时图像边缘提取系统

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的并行处理能力能够极大提升数字图像处理效率。通过FPGA编程,在硬件层面提出一种实时图像边缘提取系统。对摄像头采集的视频图像实施灰度转化、高斯滤波、二值化等预处理操作,再利用Sobel算子进行边缘检测,提取图像边缘信息,最终经过VGA显示器实时输出。创新性地提出通过线性移位寄存器级联的方式实现矩阵边界填充,解决了部分边界值的不可用性;利用双RAM乒乓操作输出图像数据,解决了模块间速率不匹配问题;设计人为可调节阈值,过滤不同光照强度带来的噪声影响,边缘相关系数由0.63提高至0.91。系统实时性好,资源占用率仅为可用资源的0.67%~23.70%,在与大型FPGA图像处理工程对接中具有应用潜力。