基于网络药理学、分子对接和实验验证的补骨脂效应成分及其抗骨质疏松作用机制探讨

目的:基于网络药理学、分子对接技术探讨补骨脂效应成分抗骨质疏松的作用机制,并进行实验验证。方法:采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱飞行时间质谱法表征补骨脂水提取物的化学成分,结合SymMap、Herb、TCM-ID、GEO数据库,STRING平台和Cytoscape软件,筛选了补骨脂抗骨质疏松(OP)的核心药效成分与重要靶点,并进行基因本体(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析;利用AutoDock软件对核心药效成分与重要靶点进行分子对接验证,通过体外细胞实验进行了初步验证。结果:共筛选得到补骨脂效应成分31个、重要靶点256个,其中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)为核心靶点。GO分析和KEGG信号通路分析分别筛选出符合条件的417个生物过程和123条信号通路,其中有8条核心靶点参与的通路。采用分子对接实验和体外细胞实验对其中腺嘌呤核苷一磷酸激活的蛋白激酶(AMPK)关键信号通路进行验证。分子对接结果显示,补骨脂治疗OP的主要活性成分补骨脂甲素、甲基补骨脂黄酮与蛋白质-蛋白质相互作用网络筛选出的核心靶点蛋白PPARG结合活性较好;细胞实验表明,2个成分可以促进成骨细胞的增殖和分化,对部分AMPK通路相关基因有上调的作用。结论:应用网络药理学和生物信息学方法,结合分子对接和细胞实验,可揭示补骨脂有效成分通过AMPK信号通路治疗OP的潜在作用机制,为补骨脂的药效物质基础研究提供了新思路。

灯泡贯流式水轮发电机组轴瓦烧损预警保护方法研究

灯泡贯流式水轮发电机以其独有的低水头适应性在我国低水头水电站中应用越来越广泛,机组轴承轴瓦烧损事故频发,是影响灯泡贯流式水电站安全经济运行主要原因之一。通过统计分析机组轴瓦烧损事故的原因,研究创新了采用9个自动监控子系统全方位、实时监控机组轴瓦的油流、油量、油温、振动、间隙及其辅助设备的监控保护方法,经多个水电站实际应用,表明该方法可实时预警、监控、保护机组轴承轴瓦,有效避免机组轴瓦烧损事故的发生,直接经济效益和间接经济效益明显,具有重要的工程应用价值。

基于NLM-CEEMDAN和样本熵的水电机组振动信号去噪

振动监测分析是水电机组故障诊断的重要手段,如何从振动信号中滤除噪声以便于故障特征有效提取是关键问题,为此提出了基于非局部均值滤波(NLM)和自适应噪声完备集合经验模态分解方法(CEEMDAN)结合的振动信号去噪新方法,并在水电机组摆度监测分析中进行了应用。该方法利用NLM-CEEMDAN对信号进行降噪处理,获得若干个固有模态分量(IMF),并且计算各分量样本熵值来进行分量归类。最后通过将高频噪声分量和信噪混合分量中的噪声成分从原始信号中滤除来完成对振动信号的去噪。仿真和实例分析,该方法优于常用的分解分量重构法和小波去噪算法,具有更好的去噪效果,为水电机组故障特征提取提供了新思路。

基于蛋白组学探讨糖皮质激素性骨质疏松发病机制

目的:基于Label-free非标全蛋白组学方法探讨糖皮质激素性骨质疏松(glucocorticoid-induced osteoporosis,GIOP)的发病机制。方法:将12只SPF级SD雌性大鼠随机分为空白对照组和GIOP组。适应性饲养1周后,GIOP组按2.5 mg/kg体重于左右大腿内侧交替注射地塞米松,空白对照组注射等量的生理盐水,每周2次。造模8周末,取各组大鼠的胫骨进行病理切片,以确定造模成功。每组选取3个样本进行蛋白质组学检测,在质控后通过蛋白质的定性定量分析筛选差异蛋白,并通过生物信息学手段针对差异蛋白进行聚类分析,利用基因本体论(gene ontology,GO)、KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)等功能富集分析手段,以阐明糖皮质激素(glucocorticoids,GCs)诱发的GIOP的潜在病理机制。结果:与空白对照组比较.GIOP组大鼠骨小梁排列紊乱,分布不均且伴有断裂现象,骨空腔间隙增加,具有显著差异,证明造模成功。蛋白组学检测共鉴定47个差异表达蛋白,其中20个蛋白上调,27个蛋白下调。蛋白核磷蛋白1(nucleophosmin 1,NPM1)、脂肪细胞膜关联蛋白(adipocyte plasma membrane associated protein,APMAP)、抗酒石酸酸性磷酸酶5(tartrate-resistant acid phosphatase,ACP5)、细胞色素c氧化酶6A(cytochromec oxidase subunit6A1,COX6A1)等蛋白表达具有显著差异。KEGG结果显示,差异表达蛋白富集在代谢相关通路、免疫炎症相关通路及腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated kinase,AMPK)信号通路上。结论:NPM1、APMAP、COX6A1、ACP5等蛋白与GIOP的发病机制密切相关,可作为GIOP的潜在生物标志物。AMPK信号通路在GIOP的发生发展中起重要作用,为治疗GIOP的潜在信号通路。

米邦塔仙人掌两种化学成分鉴定及定量分析

目的鉴定米邦塔仙人掌的化学成分并进行定量分析。方法采用高效液相色谱法(HPLC)和核磁共振波谱分离和鉴定化合物。建立了同时测定两种成分的定量方法:采用Kromasil100AC1 8色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以乙腈(A)-0.1%甲酸水(B)溶液为流动相,梯度洗脱,检测波长为275 nm,流速1.0 ml/min,柱温30℃;进样量10μl。结果从米邦塔仙人掌中分离鉴定出2个化合物,分别是5-羟甲基-2-呋喃甲醛(1)和番石榴酸(2),番石榴酸为首次在该植物中分离得到。定量方法的精密度、重复性和稳定性均符合要求,5-羟甲基-2-呋喃甲醛和番石榴酸线性范围分别为5~150μg/ml(R^(2)=0.9992),10~1200μg/ml(R^(2)=0.9997),加样回收率均在90%~110%范围内,RSD均小于3%。结论本文建立了一种准确稳定地检测米邦塔仙人掌中化学成分的方法,可为其开发利用提供参考。

基于UPLC-QE-Orbitrap-MS的和血止痒方化学成分表征

目的:采用超高效液相色谱-四级杆-静电轨道串联高分辨质谱法(UPLC-QE-Orbitrap-MS)对和血止痒方的化学成分进行表征。方法:采用沃特世ACQUITY UPLC@Hss T3型色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm),以乙腈-0.1%甲酸为流动相梯度洗脱,流速为0.2 mL·min^(-1);采用加热电喷雾离子源(HESI),正、负离子模式分别进行一级、二级质谱数据采集;采用数据库和文献报道对和血止痒方的化学成分进行表征。结果:在和血止痒方中共鉴定出92个化合物,结合数据库和文献报道对其中67个化合物进行初步表征,包括萜类、苯丙素类、有机酸类、苯酞类、生物碱类、黄酮类及其他类,并对化合物的药材来源进行归属。结论:该方法灵敏度高,分析快速,结果准确、可靠,能够全面快速地分析和鉴定和血止痒方中的化学成分,为其进一步的药效物质基础及质量控制研究提供了参考。

灯泡贯流式水轮发电机润滑油系统可靠性设计

针对目前我国灯泡贯流式水轮发电机组因润滑油系统故障导致的轴瓦、轴承烧毁事故频发的现象,提出了一套可靠、完善的润滑油监控系统设计方案。可实现润滑油系统故障发展的全过程监视与控制,并根据现场实际情况提出相关注意事项,可以避免由于润滑油系统故障导致轴瓦、轴承烧毁事故的发生。

EELS INVESTIGATION ON RS a-Si_(x)C_(1-x):H ALLOY FILM

EELS Technique is used to analyze the amorphous silicon-carbon-hydrogen alloy film deposited by RF sputtering method(RS a-Si_(x)C_(1-x):H).It is further verified that a structural change occurs at 1-x≥0.40 in the alloy film.

基于生物信息学探讨骨质疏松与脂代谢疾病的关系

目的基于生物信息学研究手段探讨骨质疏松与脂代谢疾病的潜在关系。方法分别以“骨质疏松”“非酒精性脂肪肝”“动脉粥样硬化”“肥胖”和“糖尿病”为关键词在GeneCards数据库、在线孟德尔遗传(online mendelian inheritance in man,OMIM)数据库、Drugbank数据库、药物靶点(therapeutic target database,TTD)数据库进行检索以收集疾病相关的靶点,取各疾病的交集靶点分别进行蛋白-蛋白互作网络构建、关键基因筛选、基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)生物富集分析,同时构建基因调控网络以了解靶基因、药物、microRNAs、转录因子潜在的相互作用。结果通过数据库分析共得到骨质疏松靶点841个,非酒精性脂肪肝靶点1142个,动脉粥样硬化靶点696个,肥胖靶点717个,糖尿病靶点691个,各数据集映射得到交集靶点69个,为骨质疏松和脂代谢疾病相关的关键靶点。经基因/蛋白相互作用检索搜查工具(search tool for the retrieval of interacting genes/proteins,STRING)数据库分析共得到1372条GO富集结果(P<0.05)和136条KEGG富集结果(P<0.05)。在基因调控网络中筛选得到10种关键药物、83个转录因子、82个microRNAs。结论RAC-α丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase,AKT1)、血清白蛋白(serum albumin,ALB)、胰岛素(insulin,INS)、白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、瘦素(leptin,LEP)、过氧化物酶体增殖物活化受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARG)等核心交集靶点作用于AMP依赖的蛋白激酶[adenosine 5’-monophosphate(AMP)-activated protein kinase,AMPK]信号通路、低氧诱导因子1(hypoxia inducible factor 1,HIF-1)信号通路、癌症相关信号通路且与脂肪酸代谢过程和免疫炎症过程密切相关。氨基葡萄糖(glucosamine)等核心药物可以为临床治疗骨质疏松与脂代谢类疾病的共病提供参考。