N6-甲基腺苷相关调节因子与骨关节炎:生物信息学和实验验证分析

背景:越来越多证据表明N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)调节因子与骨关节炎密切相关,被认为是防治骨关节炎新方向,但具体作用机制不明。目的:通过对骨关节炎基因芯片数据集进行生物信息学分析,探讨m6A对骨关节炎的作用,解析骨关节炎发病机制。方法:首先利用R软件提取GEO数据库中GSE1919数据集中骨关节炎相关m6A调节因子及其表达量,进而对提取结果行基因差异分析及GO、KEGG富集分析;接着对PPI网络拓扑学分析结果和机器学习结果取交集得到m6A关键调节因子,并通过体外细胞实验验证。结果与结论:①提取得到16个骨关节炎相关m6A调节因子表达量,通过差异分析获得ZC3H13、YTHDC1、YTHDF3、HNRNPC等11个m6A差异调节因子;②GO富集分析显示,骨关节炎相关m6A差异调节因子在生物过程中主要于mRNA转运、RNA分解代谢、胰岛素样生长因子受体信号通路调控等发挥作用;③KEGG富集分析显示,差异调节因子主要参与p53、白细胞介素17和AMPK信号通路;④综合PPI网络拓扑学分析和机器学习结果获得m6A关键调节因子——YTHDC1;⑤体外细胞实验结果表明,m6A关键调节因子——YTHDC1在对照组与骨关节炎组中表达存在显著差异(P<0.05);⑥结果显示,YTHDC1与骨关节炎发生发展密切相关,有望成为m6A治疗骨关节炎的分子靶点。

我国24家检验检测机构洁净环境照度检测能力验证

目的评价我国检验检测机构对洁净环境照度的检测能力。方法回顾性分析中国食品药品检定研究院于2022年在全国范围内首次设计并组织实施的洁净环境照度能力验证项目。基于洁净环境检测的行业特点,该项目分为笔试和实际操作(简称实操)两部分。笔试部分,共3题(限时40 min完成),考察参加测试(简称参测)实验室对检测标准正确理解和掌握的程度,根据专家商议确定的评分标准评分(满分50分)。实操部分,以该院药用辅料和包装材料检定所的2台洁净工作台为现场考核样品,以参测实验室的现场测试结果考察参测实验室的仪器操作和实验水平(限时5 min完成),以Z值进行评价(︱Z︱≤2,>2~<3,≥3分别为满意、有问题、不满意)并打分(满分50分)。以笔试和实操评分之和评价参测实验室的检测能力(≥60分为合格)。结果共24家实验室参加了能力验证并按要求提交了结果报告。笔试,评分为45~50分,满分21家(87.50%)。实操,样品A,满意21家(87.50%),有问题3家(12.50%);样品B,满意23家(95.83%),有问题1家(4.17%),2个样品均无不满意的实验室。24家实验室总评分均合格。结论该次能力验证结果显示,各实验室的检测能力维持良好,但部分实验室存在对标准的理解和掌握仍有欠缺或未按校准周期对照度计进行计量等问题,建议检测人员加深对洁净环境检测标准的理解,相应机构重视仪器的校准,持续提高检测能力。

基于铜死亡相关lncRNAs的胰腺癌预后模型构建与验证

目的研究铜死亡相关lncRNAs在胰腺癌(PAAD)患者中的预后预测价值,并进一步构建预后预测模型。方法从TCGA数据库中下载胰腺癌患者的转录组测序数据和相应临床信息,通过Pearson相关性分析筛选与预后相关的铜死亡相关lncRNAs,先后利用单因素Cox回归和Lasso回归分析并进一步构建预后模型。根据模型的风险评分中位数,将所有患者分为高风险组和低风险组。通过Kaplan-Meier生存分析、亚组分析、ROC曲线分析及一致性指数分析评估模型的预后预测价值,并利用单因素和多因素回归分析验证模型的独立性。对高、低风险组的差异表达基因进行GO及KEGG功能富集分析,并对高、低风险组患者进行肿瘤突变负荷(TMB)分析、免疫治疗反应预测以及药物敏感性分析。结果通过Pearson相关性分析,确定了127个铜死亡相关的lncRNAs,先后利用单因素Cox回归分析及Lasso回归分析构建了一个基于6个铜死亡相关lncRNAs的预后预测模型。根据模型计算结果将PAAD患者队列分成高风险组和低风险组,Kaplan-Meier生存分析表明低风险组患者的生存时间要长于高风险组(P<0.05)。ROC曲线证明了该模型对胰腺癌患者预后的预测性能良好:1、3、5年ROC曲线下面积分别为0.687、0.753、0.771;基因功能富集分析表明,高、低风险组差异表达基因主要富集于免疫相关通路。此外,高风险组患者的TMB值明显大于低风险组,而TIDE评分明显低于低风险组。最后,通过药物敏感性分析发现不同组的胰腺癌患者对特定药物的敏感性存在统计学差异,对临床用药具有一定的指导意义。结论本研究基于铜死亡相关lncRNAs成功构建了一个PAAD患者预后模型,可精准预测PAAD患者的预后,并为患者的临床药物治疗选择提供个性化指导。

参考区间转移和验证的方式

参考区间是解释临床结果的基本工具,通常实验室需要建立本地人群的参考区间,但这要耗费大量资源,并不是每个实验室都有这样的能力。转移和验证已有参考区间是一种经济、可行的实验室应用参考区间的方式。该文基于美国临床和实验室标准研究所(CLSI)EP28-A3c文件讨论转移和验证参考区间的方式,以期帮助广大实验室在更好理解的基础上开展中国人群参考区间的转移和验证研究。

Twitter提及论文的布拉德福定律验证及来源期刊特征——以图书情报学科为例

[目的/意义]调研社交媒体提及的论文是否符合布拉德福定律有助于了解社交媒体环境下论文的分布特征,并获取媒体关注的核心信息。[研究设计/方法]以2018-2022年图书情报学科相关的推文为研究对象,通过描述性统计、布拉德福定律验证和特征分析方法,考察布拉德福定律在Twitter环境下的有效性及其分布特点。[结论/发现]在图书情报领域,Twitter提及论文所在来源分布符合布拉德福分散定律;核心区中被JCR收录的、拥有Twitter账号的期刊数量更多。[创新/价值]关注了传统理论在社交媒体环境下的适用性,对比不同分区来源期刊的特征能够为发现成为核心区期刊的关键因素提供参考。

乳腺熏洗方促进非哺乳期乳腺炎术后创面愈合网络药理学分析及临床验证

目的:采用网络药理学方法分析乳腺熏洗方促进非哺乳期乳腺炎(NPM)术后创面愈合的机制,并通过临床研究对关键通路进行验证。方法:利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索并筛选乳腺熏洗方的主要化合物成分和作用靶点,在人类基因综合分析数据库(Genecards)中查找与乳房创面愈合相关的共同靶点,将共同靶点输入STRING数据库,获得蛋白质相互作用(PPI)网络,再使用Cytoscape 3.10.10软件绘制PPI网络图。利用DAVID数据库和Metascap数据库对疾病-药物潜在靶点进行基因本体(GO)功能富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。采用蛋白质印迹法检测4例NPM术后患者治疗前后创面组织血管内皮生长因子(VEGF)、信号转导和转录激活蛋白3(STAT3)蛋白表达水平。结果:乳腺熏洗方促进乳房创面愈合共涉及101个靶点,关键靶点有基质金属蛋白酶(MMP2、MMP9)、细胞因子[白细胞介素(IL)-1β、IL-6、表皮生长因子受体(EGFR)、转化生长因子-β(TGF-β)、肿瘤坏死因子(TNF)、成纤维细胞生长因子2(FGF-2)]、黏附分子(ICAM-1)和信号转导蛋白(STAT3、MAPK)等,参与了包括VEGF、缺氧诱导因子-1(HIF-1)、IL-17、AGE-RAGE、TNF等信号通路的调控。治疗后,NPM术后创面组织的VEGF、STAT3蛋白表达水平均较治疗前升高(P<0.05)。结论:乳腺熏洗方通过多途径、多靶点的协同调节,在促进NPM术后创面愈合方面具有明确作用。

不同核酸提取方法对HBV-DNA检测性能验证情况分析

目的评估2种乙型肝炎病毒(HBV)-DNA提取方法及2家检测试剂的性能,有助于选择优化提取试剂和检测试剂。方法2023年4月采用达安全自动核酸提取仪提取法(磁珠法)和手工提取法(一步法),并用达安和圣湘2种HBV-DNA试剂检测,对其进行精密度、正确度、线性范围、检出限及抗干扰能力等性能进行验证和评价。结果达安全自动核酸提取仪提取达安试剂检测、手工提取达安试剂检测和手工提取圣湘试剂检测在精密度、正确度、线性范围、检出限方面验证结果均达标;达安全自动核酸提取仪提取圣湘试剂检测在低值检测中变异系数大于5%,最低检测限验证不合格;抗干扰能力方面,全自动核酸提取仪提取的2.0 g/dL血红蛋白浓度的样本用达安和圣湘试剂检测结果均不受影响。手工提取甘油三酯浓度达3000 mg/dL的样本用达安和圣湘试剂检测的结果均不受影响。结论不同厂家的提取和检测试剂避免混用,达安和圣湘试剂对HBV-DNA定量检测的结果均符合要求。

科技成果转化新路径和新模式的探索:国内外技术转移概念验证中心的建设启示

[研究目的]概念验证是技术转移机构核心职能之一,可弥补早期科技成果与可进行市场化成果之间的空白,提高科技成果转化效率。[研究方法]就概念验证在科技成果转化技术创新链中所处的位置、特点详细阐明,对国内代表性城市概念验证中心建设、发布政策情况开展梳理与研究。[研究结论]在借鉴国外概念验证中心建设的具体举措基础上,针对我国概念验证在科技成果转化链条中的薄弱点与瓶颈制约提出对策建议,以进一步促进科技成果向现实新质生产力转化、让创新成果更快更好落地。

一种小型火工机构的输出计算及其验证

针对某折叠翼展开机构的小型化难题,研究了一种小型火工机构。利用内弹道理论建立了该火工机构的输出理论模型,通过理论模型计算和优化了机构参数,并用有限元法校验了计算结果。测试结果表明:该原型机具备了小型特点,其输出角度达到了128.5°。在逆风和顺风负载下,该火工机构的工作时间均小于200 ms,其最大角速度不大于3 000 (°)/s,试验数据证实该火工机构具备缓冲作用,理论计算结果和试验数据基本一致。研究成果可作为薄型折叠翼的一种设计方法,为薄型折叠翼的工程应用奠定技术基础。

离心泵轴承疲劳寿命仿真分析及试验验证

针对工程中常出现的离心泵轴承实际寿命低于其设计寿命问题,以IS 100-80-160型离心泵为研究对象,对其进行数值仿真,将多个工况下的仿真结果与工程中校核泵轴承寿命的Steponff经验公式进行对比,发现Steponff公式计算出的径向力值偏小.为分析Steponff公式计算的轴承寿命校核误差,将径向力加载至轴承内圈进行有限元疲劳寿命仿真分析,并搭建离心泵径向力及轴承寿命试验台进行试验验证.结果表明:径向力计算误差以及工况变化将产生较大的轴承寿命偏差,该偏差在额定工况下最大,且随着径向力变大而逐步减小;与ISO寿命计算结果对比,数值仿真疲劳寿命安全系数更高;Steponff公式的计算值不够准确,将导致轴承实际寿命与其设计寿命相差极大;在大型低比转数离心泵轴承选用中,需考量Steponff公式的适用范围,同时可应用数值仿真校核其额定寿命.研究结果可为大型泵轴承寿命校核提供一定的依据.

命令式动态规划类算法程序推导及机械化验证

动态规划是一种递归求解问题最优解的方法,主要通过求解子问题的解并组合这些解来求解原问题.由于其子问题之间存在大量依赖关系和约束条件,所以验证过程繁琐,尤其对命令式动态规划类算法程序正确性验证是一个难点.基于动态规划类算法Isabelle/HOL函数式建模与验证,通过证明命令式动态规划类算法程序与其的等价性,避免证明正确性时处理复杂的依赖关系和约束条件,提出命令式动态规划类算法程序设计框架及其机械化验证.首先,根据动态规划类算法的优化方法(备忘录方法)和性质(最优子结构性质和子问题重叠性质)描述问题规约、归纳递推关系式和形式化构造出循环不变式,并且基于递推关系式生成IMP(minimalistic imperative programming language)代码;其次,将问题规约、循环不变式和生成的IMP代码输入VCG(verification condition generator),自动生成正确性的验证条件;然后,在Isabelle/HOL定理证明器中对验证条件进行机械化验证.算法首先设计为命令式动态规划类算法的一般形式,并进一步实例化得到具体算法.最后,例证所提框架的有效性,为动态规划类算法的自动化推导和验证提供参考价值.

无人集群博弈对抗系统仿真验证及决策关键技术综述

无人集群博弈对抗是一种新兴的作战样式,在智能化战争扮演着至关重要的作用,其核心是自主生成博弈对抗决策序列,为集群“赋能”。分析了无人集群博弈对抗系统仿真验证的进展;从基于专家系统和博弈论的技术、基于群体智能和优化理论的技术,以及基于神经网络和强化学习的技术三个方面论述了自主决策关键技术,以及课题组在自主决策上开展的相关工作;提出了无人集群博弈对抗的发展方向。

玉米逆境胁迫响应基因ZmbZIP84的克隆与功能验证

碱性亮氨酸拉链(Basic leucine zipper,bZIP)转录因子是真核生物中分布最广泛、结构极其保守的家族之一,在植物生长进程中发挥重要作用。为验证bZIP转录因子在逆境胁迫中发挥的作用,本研究通过分析转录组数据,筛选到27个参与干旱-复水胁迫的bZIP基因,计算相关性系数、构建共表达网络图发现ZmbZIP84(Zm00001d053988)是核心节点基因;该基因位于玉米第4号染色体,具有高度保守的bZIP结构域;分析理化性质,发现该基因是亲水性蛋白且属于不稳定蛋白;构建系统发育树,发现该基因与柳枝稷和高粱的亲缘关系最近;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,ZmbZIP84在玉米各组织中均有表达,成熟根中的表达量最高;设置20%聚乙二醇(PEG)-6000、42℃高温、200 mmol·L^(-1)NaCl以及缺乏铵态氮等模拟试验,发现该基因在高温、干旱、氮处理下表达量显著上调,而在NaCl处理下表达量下调,说明ZmbZIP84基因积极参与并响应非生物胁迫;利用CRISPR/Cas9技术获得ZmbZIP84基因的拟南芥同源基因缺失型纯合突变体,发现在高温、干旱胁迫处理下突变体植株生长受到严重抑制、叶片萎蔫、甚至干死,而野生型植株影响较小,说明在干旱、高温胁迫处理下,ZmbZIP84基因敲除后抗旱、耐高温能力下降;亚细胞定位发现该基因编码的蛋白位于细胞核。本研究结果可为后续研究ZmbZIP84基因的功能及下游靶基因的调控机制奠定基础,为培育抗逆性玉米新品种提供参考。

低轨星座卫星快速开发与验证方案设计

针对低轨星座卫星快速开发与验证需求,提出试验星+工程星+接口验证平台(VPI)并行研制验证方案。通过工程星研制,对卫星结构、总装设计及供电主通道、推进贮供主通道等设计进行验证,支撑试验星设计优化与结构投产;VPI对星上电子单机接口、星上软件等进行迭代验证。通过试验星研制,对低轨星座卫星功能性能全面验证,确定星座卫星基线。该方案经多颗卫星实施验证,有效提高了低轨星座卫星验证效率。

典型复合材料结构固化变形仿真预测与控制验证

针对典型复合材料结构固化成型过程中变形难以控制的问题,本文对典型复合材料结构的固化变形进行仿真预测,从固化工艺和模具补偿两方面对固化变形加以控制和验证。固化工艺方面以各设计点变形数据为基础确定了最优固化工艺曲线,模具补偿方面提出了一种构件有限元模型自适应调整的方法,综合考虑固化工艺参数与模具型面补偿采用了一种基于全局补偿量的协同控制方法。结果表明,通过仿真模拟L形构件的固化变形误差为12.4%,借助响应面优化算法得到的L形构件最优固化工艺曲线其固化变形预测值与各试验设计点最大变形的最小值偏差不超过3.3%;T形加筋壁板有限元模型经自适应调整后,对于下表面与目标型面之间的偏差距离,数值模拟值与试验测量值的最大相对误差为17.20%。通过全局补偿量的协同控制方法对半筒形壁板的模具进行补偿,其固化变形最大值相比于传统单一模具型面补偿控制方法降低了接近90%。

泌尿外科老年住院患者院内感染的风险预测模型构建及效能验证研究

目的 分析泌尿外科老年住院患者院内感染的危险因素,构建泌尿外科老年住院患者院内感染的风险预测模型,并对其效能进行验证。方法 选取成都市第三人民医院泌尿外科2022年1~12月老年住院患者1 050例为研究对象,按照患者医院感染发生情况,分为感染患者(研究组)45例和非感染患者(对照组)1 005例。采用单因素和多因素Logistic法,筛选泌尿外科老年住院患者院内感染的危险因素,进而构建老年住院患者院内感染的风险预测模型。采用Hosmer and Lemeshow进行风险预测模型的拟合优度检验,绘制ROC曲线,评价风险预测模型的预测价值。结果 年龄>75岁、住院时间≥15 d、手术治疗、使用呼吸机辅助通气和留置导尿管是泌尿外科老年住院患者院感发生的危险因素;预测老年住院患者院内感染发生的概率模型:P=1/[1+exp(6.055-0.969X1-2.802X2-1.904X4-1.169X5-2.120X6)];ROC曲线分析显AUC为0.916,95%CI为0.874~0.957。结论 年龄>75岁、住院时间≥15 d、手术治疗、使用呼吸机辅助通气和留置导尿管是泌尿外科老年住院患者院感发生的危险因素,临床实践中应针对上述因素对高危患者人群进行筛查,并实施有针对性的治疗和干预措施以预防感染发生。同时,采用风险预测模型能够对泌尿外科老年住院患者医院感染风险进行科学评价,能够为临床实践提供参考和指导依据。

基于联合验证数据评定转化体定量检测结果测量不确定度

随着转基因生物及产品定量标识制度的不断完善,大批转化体定量检测方法的建立迫在眉睫,为了在实验数据积累不足的情况下,在检测方法建立初期及时评定测量不确定度,本研究以耐除草剂大豆DBN9004定量检测方法为例,在检测实验室积累到足够检测数据之前,在8家实验室对5种转基因含量样品进行联合验证,分析试验数据的再现性标准偏差,形成“自上而下”的不确定度预评定方法。结果显示:经格拉布斯法和科克伦法检验8家实验室数据,实验室5的数据存在离群值和岐离值,故剔除,7家实验室5个含量样品的再现性相对标准差RSD_(jR)为6.025%~11.532%,均小于规定的35%,说明该方法具有良好的精密度。根据上述分析数据绘制回归曲线方程为s_(jR)=0.0783×c/≡_(j)-0.0104,计算的相对标准不确定度分量u_(r)=0.0783,u_(0)=0.012,进而将试样检测结果的平均值(c=)带入公式,计算定量结果的标准不确定度u=√u_(0)^(2)+(u_(r)×c/=)^(2)=√0.012^(2)+(0.0783×c=)^(2)。结果表明基于联合验证数据评定转化体定量检测结果测量不确定度,为转化体定量检测方法建立初期提供了科学有效的实验室自行评定方法,为转基因生物及产品的安全监管提供了技术保障。

落石被动柔性防护网非线性静力设计方法及验证

被动柔性防护网是一种常见的落石灾害防治措施。针对当前落石被动柔性防护网尚无适用的工程化设计方法的现状,以非线性计算过程中结构内能与设计防护能级相等作为加载完成的判别准则,建立了落石被动柔性防护网的非线性静力设计方法。基于LS-DYNA对250~5000 kJ共8种常用能级的被动柔性防护网开展非线性动力分析,明确了冲击力的分布范围及相对大小,形成了适用于不同能级落石被动柔性防护网非线性静力设计的荷载模式。为了有效模拟被动柔性防护网特殊的受力特征,开发了由索单元与受拉弹簧单元组成的非线性耗能单元用于耗能器模拟,开发了内部由多段索单元组成的滑移索单元用于滑移边界以及网环单元模拟。基于对网片冲击试验的反演和3500 kJ被动柔性防护网的设计及足尺冲击试验检验,验证了所提出的落石被动柔性防护网非线性静力设计方法的有效性。

高可靠舰船装备软件可靠性的两阶段验证方案

针对高可靠舰船装备软件可靠性验证存在的测试周期长、测试剖面难以准确反映真实使用环境等问题,提出了一种两阶段可靠性验证方案。首先,在研发阶段对软件提出可靠性要求,并基于该阶段产生的可靠性增长测试信息,利用软件可靠性增长模型评估软件可靠性水平,验证其是否达到规定的可靠性要求;然后,基于最大后验风险制定贝叶斯验证方案,并在软件试用阶段利用用户现场使用信息验证软件可靠性。实例分析结果表明:所提的两阶段验证方案能缩短软件可靠性验证时长、方便工程实施;利用用户现场使用信息给出验证结论,使结论具备较高的可信性。

基于区块链且可验证的智能电网多维数据聚合与分享方案

针对如何支持轻量级多维数据聚合,实现系统整体过程中多维数据的双端完整性验证,以及处理云服务器集中化等问题,提出了一种基于区块链且可验证的智能电网多维数据聚合与分享方案。首先,为了满足智能电网对电量数据细粒度分析的需求,利用掩蔽值和霍纳法则实现了隐私保护多维数据聚合。在此基础上,针对现有数据聚合方案在云存储数据与第三方分享方面存在的数据完整性验证问题,借用基于RSA的乘法同态承诺方案和同态哈希函数的同态性设计了一种新的签名算法,使云服务器不仅可以验证聚合数据的完整性,还可以验证数据分享阶段的完整性,即实现了云存储数据的双端可验证性,并且可以抵抗内部攻击。同时,提出了一种基于联盟链多链的聚合数据分享体系结构,有效地避免单机处理瓶颈和易受攻击等集中化问题。理论分析证明了所提方案的安全性。性能实验表明,所提方案比已有方案具有更低的计算和通信成本。