基于Nrf2/ROS信号通路探讨岩藻多糖对食管癌细胞增殖的抑制作用

目的:探讨岩藻多糖对食管癌增殖的影响,并分析其机制。方法:MTT法分析细胞增殖抑制率,Hoechst 33258染色和流式细胞术检测细胞凋亡,DCFH-DA探针检测ROS水平,Western blot法分析Nrf2、HO-1、NQO-1、Bcl-2、Bax、caspase-3水平,研究岩藻多糖对细胞增殖以及Nrf2/ROS信号通路的影响。裸鼠成瘤实验验证岩藻多糖对瘤体的瘤重、瘤体积及Nrf2、HO-1、NQO-1水平的影响。结果:1~16µg/mL岩藻多糖极显著抑制ECA109细胞增殖,48 h IC50为3.26µg/mL。与对照组(0.1%DMSO)相比,1、2、4µg/mL岩藻多糖处理后的ECA109细胞出现核凝聚、染色质不规则收缩、凋亡小体等明显的凋亡特征,(极)显著促进ECA109细胞凋亡,极显著下调Bcl-2表达水平,极显著上调Bax、Cleaved-caspase-3表达水平,极显著增加ROS水平,极显著降低Nrf2、HO-1、NQO-1蛋白水平(P<0.05,P<0.01);Nrf2过表达能显著下调岩藻多糖抑制ECA109细胞增殖效果,显著下调ROS水平,显著上调Nrf2、HO-1、NQO-1蛋白水平(P<0.05)。体内实验显示,50、100 mg/kg岩藻多糖极显著抑制瘤体体积、瘤体质量,下调瘤体Nrf2、HO-1、NQO-1水平(P<0.05)。结论:岩藻多糖抑制ECA109细胞增殖,对体内移植瘤抑瘤效果显著,其机制与调控Nrf2/ROS信号通路有关。

WNK2通过抑制ERK1/2/ROS/SHP2信号通路延缓肝细胞癌的增殖和侵袭

目的探讨WNK2对肝细胞癌(hepatocellocellua carcinoma,HCC)中ERK1/2/ROS/SHP2信号通路的影响,并探讨其在HCC细胞增殖和迁移中的作用。方法将WNK2-mimic和sh-RNA WNK2以及相应的阴性对照转染HepG2细胞,采用BALB/c裸鼠皮下成瘤实验检测WNK2对肝细胞癌增殖能力的影响;采用Western Blot检测瘤组织中WNK2、p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达;使用SHP2抑制剂PHPS1进行处理之后,采用Western Blot检测HepG2细胞中WNK2、p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达;使用细胞划痕实验和Transwell检测HepG2细胞的迁移能力和侵袭能力;采用单克隆增殖实验和CCK-8检测HepG2细胞的增殖能力。结果与sh-NC组相比,sh-RNA WNK2组裸鼠的瘤体体积显著增大(P<0.01);而与NC-mimic组相比,WNK2-mimic组裸鼠的瘤体体积显著减小(P<0.01);Western Blot结果显示,与sh-NC组相比,sh-RNA WNK2组WNK2的表达显著降低(P<0.01),p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达显著升高(P<0.01);而与NC-mimic组相比,WNK2-mimic组WNK2的表达显著升高(P<0.01),p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达显著降低(P<0.01);在体外实验当中,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组中WNK2的表达显著降低(P<0.01),p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达显著升高(P<0.01);相对于sh-NC+PHPS1组,sh-RNA WNK2+PHPS1组中WNK2的表达显著降低(P<0.01),而p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达则被逆转并且与sh-NC+PHPS1组不具有显著性差异(P>0.05);细胞划痕实验和Transwell结果显示,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组HepG2细胞的迁移和侵袭能力显著升高(P<0.01);sh-NC+PHPS1组和sh-RNA WNK2+PHPS1组HepG2细胞的迁移和侵袭能力显著降低并且不具有显著性差异(P>0.05);单克隆增殖实验结果显示,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组HepG2细胞的增殖能力显著升高(P<0.01),而sh-NC+PHPS1组和sh-RNA WNK2+PHPS1组HepG2细胞的增殖能力显著降低并且不具有显著性差异(P>0.05)。结论WNK2可以抑制ERK1/2/ROS/SHP2信号通路,从而抑制ERK1/2/AKT信号通路,延缓HCC的增殖和迁移。

干旱胁迫对玉米幼苗ROS和POD的影响

山西省内市场上销售的玉米品种多为抗旱品种,为了更好地区分不同品种之间的差异,本研究选取8个玉米品种为试验材料,采用土培的方式,人工控制水量模拟干旱,研究干旱胁迫下不同品种玉米幼苗的活性氧(ROS)和过氧化物酶(POD)的变化。采用双抗体夹心法测定ROS的含量,采用愈创木酚法测定POD活性。结果表明,干旱胁迫下各品种玉米幼苗ROS含量全部上升,其中大丰26、大丰30和并单16的ROS含量增加不显著,其余品种增加显著;干旱胁迫诱导大丰26和大丰30的POD活性显著上升,其余品种的POD活性变化不显著。分析ROS和POD活性指标变化可以看出,与其余7个品种相比,大丰30的抗旱能力更强。

LIMK1通过上调ROS/Src通路进而促进宫颈癌的进展

目的探究LIMK1对宫颈癌(cervical cancer)进展的影响。方法构建LIMK1过表达人宫颈癌HeLa细胞及C-33A细胞,将HeLa细胞接种于裸鼠皮下,观察肿瘤体积并以Western blot实验检测其瘤体细胞中NOX2、NOX4、p-Src、p-RUNX3、RUNX3以及MMP-9蛋白表达情况;将LIMK1过表达HeLa细胞及LIMK1过表达C-33A细胞培养于5%O 2条件下,并加入抗氧化剂,以Western blot实验检测细胞内LIMK1、NOX4、p-Src、p-RUNX3、RUNX3以及MMP-9蛋白表达情况,以划痕实验检测细胞迁移能力,以Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力,以单克隆增殖实验检测细胞增殖能力。结果接种LIMK1过表达HeLa细胞的裸鼠肿瘤体积明显增大,其NOX2、NOX4、p-Src、p-RUNX3以及MMP-9蛋白升高,而RUNX3蛋白表达降低;LIMK1过表达的HeLa细胞LIMK1、NOX4、p-Src、p-RUNX3以及MMP-9蛋白表达升高,RUNX3蛋白表达降低,同时LIMK1过表达的HeLa细胞及LIMK1过表达C-33A细胞的迁移和侵袭能力以及细胞增殖能力增强,而加入抗氧化剂后,细胞的NOX4、p-Src、p-RUNX3、RUNX3以及MMP-9蛋白表达水平以及细胞迁移、侵袭和增殖能力与LIMK1正常表达的细胞无显著差异。结论LIMK1通过促进ROS/Src通路进而促进宫颈癌细胞的迁移、侵袭和增殖能力,促进了宫颈癌的进展。

槐耳清膏通过抑制ROS介导的腺泡细胞焦亡减轻小鼠急性胰腺炎的严重程度

目的探究槐耳清膏对急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)的治疗作用及其潜在机制。方法体内利用雨蛙肽诱导的小鼠AP模型验证槐耳清膏(简称槐耳)的治疗效果,采用HE染色及免疫组化染色评价小鼠胰腺组织的病理改变、采用透射电镜观察小鼠胰腺的焦亡形态;体外以266-6细胞系作为实验载体验证槐耳对腺泡细胞的保护作用,利用电镜及Western blotting评价腺泡细胞的焦亡水平,利用ROS荧光探针检测腺泡细胞的氧化应激状态。结果槐耳治疗明显改善了小鼠AP的严重程度,HE染色表现为胰腺内腺泡坏死和炎细胞浸润减少等,同时伴有血清淀粉酶水平下降;而免疫组化染色和Western blotting发现,槐耳治疗有效抑制小鼠胰腺组织内焦亡相关分子NLRP3、GSDMD等的表达;进一步的电镜观察发现槐耳治疗降低炎症状态下小鼠胰腺腺泡细胞的焦亡水平;此外,体外实验发现,槐耳干预能显著降低胰腺腺泡细胞266-6的ROS水平,且ROS介导的腺泡细胞焦亡能被槐耳有效抑制。结论槐耳能有效减轻AP的严重程度,这一效应是通过抑制ROS介导的胰腺腺泡细胞焦亡所实现的。

基于ROS的无接触式智能医疗垃圾桶控制系统

在《国家危险废物名录》中,医疗废物属于其中一种,医疗废物含有大量病原体和有害化学物质,具有感染性和毒性,严重影响人的生命安全。医生和病人是离医疗废物最近的一批人,他们感染的风险较高,减少他们与医疗废物的接触机会和时间是有效防护措施。为此设计制作一款能够室内巡航并自主拾取和倾倒垃圾的医疗废物处理垃圾桶,实现医疗废品处理过程的零接触,为医生和病人的生命安全拉开一条保护线。

伴EEF1G∷ROS1融合婴儿型半球胶质瘤1例

患儿女,12个月,因下肢活动减少2个月入院。CT检查提示:右侧额顶部巨大肿块,大小9.8 cm×7.6 cm,边界清楚,内见斑片状低密度影及钙化灶,增强扫描后病变呈明显不均匀强化(图1)。病灶推挤邻近右侧大脑中动脉及双侧大脑前动脉,右侧脑室及第三脑室受压,左侧脑室扩张、积水,脑室旁间质性水肿。

基于分子模拟技术筛选具有潜在治疗非小细胞肺癌的ROS1激酶抑制化合物

目的基于分子模拟技术筛选具有潜在治疗非小细胞肺癌的ROS1激酶抑制化合物。方法本研究构建了肉瘤致癌因子ROS1受体及其抑制剂之间的药效团模型,通过化合物数据库筛选、分子对接、分子动力学模拟等方法,找到一种具有抑制ROS1功能的先导化合物,最后对该抑制剂的先导化合物与受体蛋白结合作用的模式进行了分析。结果筛选得到的75号化合物在与ROS1蛋白的分子动力学模拟过程中,显示出了比较稳定的相互作用。结论75号化合物可以作为潜在的抑制ROS1的先导化合物。

基于ROS和视觉SLAM的室内导航机器人研究

为了实现对室内高维度信息的获取和对机器人技术在实际应用上的探索,设计了一款基于ROS(Robot Operating System)和视觉SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)的室内移动机器人。机器人采用差速驱动方式实现转向,以装有ROS系统的树莓派作为主要算力,利用RGB-D相机采集环境数据,在RTAB-MAP算法下实现同步定位与地图构建。实验测试结果表明,机器人可以实现室内构建地图和同步定位,完成导航任务,对视觉SLAM研究有重要意义。

ROS对人胃癌细胞AGS增殖、侵袭、迁移的影响

目的明确胃癌细胞系AGS中活性氧(ROS)产生的水平,并探讨通过调节ROS含量对人胃癌细胞系AGS增殖、迁移、侵袭的影响及其机制。方法将胃癌细胞系AGS分为ROS清除对照组、ROS清除(1∶500)组、ROS清除(1∶200)组,ROS诱导对照组、ROS诱导(1∶1000)组、ROS诱导(1∶500)组;DHE荧光探针检测各组胃癌细胞AGS中ROS的水平;Transwell、细胞划痕实验法检测各组细胞的侵袭和迁移能力;Western blot实验检测不同水平的ROS对P53的调控影响。结果与对照组相比,ROS清除组细胞的增殖侵袭、迁移能力增强(P<0.01),且ROS清除剂浓度越高胃癌细胞的增殖、侵袭、迁移能力越强(P<0.01);与对照组相比,ROS诱导组细胞的增殖、侵袭、迁移能力降低(P<0.05),且ROS诱导剂浓度越高细胞的增殖、侵袭、迁移能力下降越明显(P<0.01);高水平的ROS上调P53蛋白的表达(P<0.01),低水平的ROS下调P53蛋白的表达(P<0.01)。结论高水平ROS抑制胃癌细胞增殖、侵袭、迁移能力,其可能通过调控P53而发挥相应作用。

机器人操作系统ROS安全性研究综述

机器人日益走进人们的日常生活,也受到了国内外越来越多的关注.机器人系统的一个重要特性是安全性,增强机器人系统的安全性可以保护机器人免受恶意攻击者的入侵.机器人操作系统的安全性是机器人系统安全性的重要组成部分.虽然近年来研究人员针对机器人操作系统的安全性做了许多研究工作,但遗憾的是,安全性目前还没有得到足够的重视.为了引起人们对机器人系统安全性更多的关注,同时帮助人们快速了解当前主流机器人操作系统ROS(robot operating system)的安全性解决方案,对ROS的安全性进行系统的调研和总结.一方面,深入分析ROS的安全特性,总结ROS中已知的安全问题.另一方面,对近年来ROS安全性相关的研究进行分类分析和概括总结,并从机密性、完整性和可用性这3个方面,对众多ROS的安全性解决方案进行比较.最后,对ROS安全性研究的前景进行展望.

基于ROS的模块化分体式机器人设计

随着机器人技术的发展,移动式机器人在环境监测方向受到了越来越多的关注,并逐渐被广泛应用。目前市面上常见的ROS无人小车,已经具备了自主导航建图、机器视觉等相关功能,但依旧存在成本高昂、单一系统探索速度慢等缺点。针对控制成本和提高探索效率的实际需求,设计了一套基于ROS的分体式机器人设计,该机器人由一套主控机和多套从控机组成,可实现主控机与从控机的分离与合并,多套从控机同时在未知环境中自主探索和收集数据。该机器人满足野外废墟、山洞等复杂环境的监测需求,在环境监测领域有很高的应用价值。

基于ROS的移动机器人激光SLAM算法研究

在我国科学技术迅速发展的今天,移动机器人的智能程度在不断提升。同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)算法是移动机器人自主导航实现的前提与关键。文章在ROS系统基础上分析了基于滤波器与基于图优化方法的SLAM算法原理,利用基于Jetson Nano硬件平台的移动机器人进行SLAM算法建图。文章针对建图中产生的地图错位漂移等问题进行研究讨论,分析得出Cartographer算法可在室内复杂环境下构建出误差低、精度高的2D栅格地图,验证了该算法在室内环境较其他算法的优异性,为移动机器人在室内SLAM建图提供更可靠的解决方案。

基于ROS系统的多楼层运输机器人

基于人工智能和自动驾驶的快速发展,快递驿站投入了自动驾驶送货车,但是存在成本高,难以与收货方建立实时联系的问题。本文介绍一款应用于小区和工厂场景下的自动驾驶送货车,可以实现送货上门,解决最后一公里的问题,实现快递链流通的高效与完整。该装置应用JetsonNano作为微处理器,运行ROS作为中间节点通讯框架。在导航算法上,对比了Dijkstra和Astar算法在离散环境下的实现方式和效率,并选用Astar作为路径规划算法。考虑到送货车应用场景的复杂性,本装置设计采取了双排链传动的履带结构。为了实现高维的路径规划,本装置改进了机器人运行过程中地图切换的流程。经实验,该装置能完成楼宇内的自主运行和导航。

基于ROS的UR5机械臂控制系统设计

为方便机械臂在工业领域的应用和后续控制与可视化开发,提出一种基于ROS的机械臂控制系统,选择上位机与下位机,并确定通信协议。在上位机ROS中开发机械臂软件控制系统,构建避障检测、路径规划和通信协议等模块,并进行Rviz可视化处理,在上位机中通过TCP/IP通信将机械臂的关节信息发送给UR机械臂控制器,利用MoveIt!进行运动规划,完成对机械臂的控制。

基于YOLOv3和ROS系统的无人机距离检测

针对于公共卫生安全人与人之间接触密集的问题,提出了利用无人机进行人群间检测距离的方法。结合YOLOv3算法和ROS技术,通过无人机上单目摄像头传回的画面,实现了人群间距离检测功能。同时,借助三角形相似法辅助修正空间中距离的计算,大大提高了模型检测的准确性,平均准确率达到90.3%。实验结果表明,该算法在精度和实时性能方面均取得了较好的表现,模型拥有良好的目标距离检测能力,可以有效避免人员聚集和安全隐患。此研究具有广泛的应用前景,能够在卫生防控、公共安全和城市管理等领域发挥积极作用。

亚硒酸钠通过活性氧(ROS)/谷胱甘肽(GSH)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)轴诱导非小细胞肺癌A549细胞铁死亡

硒作为人体必需的微量元素,具有抗癌作用,但其抗癌机制尚不明确,因此,通过探讨亚硒酸钠是否可以通过铁死亡途径抑制肺癌A549细胞增殖及其肺癌A549细胞发生铁死亡的具体机制。通过细胞增殖实验(CCK-8实验)及细胞计数实验评价亚硒酸钠对A549细胞增殖的影响,通过流式细胞术分析亚硒酸钠对肺癌A549细胞内线粒体膜电位(MMP)及活性氧(ROS)水平的影响,通过亚铁离子检测试剂盒检测亚硒酸钠作用后肺癌A549细胞内亚铁离子含量变化,MDA检测试剂盒分析亚硒酸钠作用后肺癌A549细胞内脂质氧化产物丙二醛(MDA)含量,分光光度法分析亚硒酸钠对肺癌A549细胞内谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)及谷胱甘肽(GSH)的表达影响。研究发现:亚硒酸钠能够显著抑制肺癌A549细胞增殖,且亚硒酸钠抑制肺癌A549细胞的半数抑制率(IC_(50))为10μmol/L;亚硒酸钠能诱导肺癌A549细胞内ROS过度积累并使细胞内谷胱甘肽耗竭;亚硒酸钠作用后,细胞内线粒体膜电位水平显著降低,MDA含量升高而GPX4蛋白表达下调。研究表明,亚硒酸钠能通过诱导肺癌A549细胞内ROS过度积累,引起细胞内GSH大量耗竭,导致GPX4表达下降,诱导细胞发生铁死亡。

1232例病灶最大径≤1 cm肺腺癌EGFR、ALK、ROS1基因状态及临床病理特征的回顾分析研究

目的:研究病灶最大径≤1 cm肺腺癌患者EGFR、ALK及ROS1基因状态。方法:收集2013年1月至2020年10月经华东医院病理科确诊为肺腺癌且病灶最大径≤1 cm,并行表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)和(或)原癌基因酪氨酸蛋白激酶ROS(ROS protooncogene 1,receptor tyrosine kinase,ROS1)检测的患者的临床病理资料,回顾性分析其EGFR、ALK、ROS1基因状态及其临床病理学特点。结果:纳入1232例病灶最大径≤1 cm肺腺癌患者,平均年龄54岁,男性387例,女性845例;多发病灶患者只选1个病灶。本组原位腺癌182例(14.8%),微浸润性腺癌778例(63.1%),浸润性非黏液性腺癌249例(20.2%),浸润性黏液腺癌23例(1.9%)。43.1%(352/817例)存在EGFR基因突变,其中46.9%(165/352例)为21L858R突变,40.6%(143/352例)为19Del突变,0.9%(3/352例)为18G719X/20S768I和21L858R/20S768I双突变。原位腺癌、微浸润性腺癌、浸润性非黏液性腺癌、浸润性黏液腺癌患者的EGFR突变率分别为31.0%(40/129)、42.0%(208/495)、58.4%(104/178)、0(0/15)。23.1%(3/13例)同一患者不同病灶EGFR突变检测结果不同(13例先后发生肺腺癌2灶,其中2例首次术后病灶为19Del突变阳性,第2次手术病灶示EGFR野生型;1例首次术后病灶为EGFR野生型,第2次病灶显示21L858R突变型。EGFR位点突变率与组织学类型、年龄相关,>60岁年龄者及浸润性非黏液性腺癌者突变率高,而与性别、吸烟无关。1.9%(22/1168例)ALK基因重排阳性,浸润性非黏液性腺癌(5.2%)及≤60岁年龄组2.6%)患者中阳性率高,含实性成分的腺癌ALK重排阳性率(22.2%,4/18)明显高于浸润性非黏液腺癌的阳性率(5.2%,12/233)和不含实性成分的腺癌(1.1%,12/1095)(P<0.05),且与性别、吸烟无关。0.8%(6/795例)的患者ROS1基因重排阳性,阳性率与性别、年龄、吸烟、组织学类型无关。382例患者同时检测EGFR、ALK、ROS1,其中40.6%(155/382)的肿瘤含此三者中一种突变或基因重排,未发现其中两者或三者共存现象。结论:本次单中心研究显示,病灶最大径≤1 cm的肺腺癌中,微浸润腺癌占多数(63.1%);至少40%存在EGFR、ALK、ROS1三者之一基因突变或重排改变,三者均与性别、吸烟无关。EGFR突变以21L858R和19Del最常见,在>60岁的患者及浸润性非黏液性腺癌患者中发生率高。ALK重排阳性率在60岁以下的患者及含实性成分的腺癌中高。最大径≤1 cm肺脉癌病灶中ROS1重排阳性率低。同一患者不同病灶间的分子检测结果可存在差异,对于多发病灶有必要分别进行多分子检测。

基于ROS与融合算法的室内无人机路径规划研究

针对四旋翼无人机在室内环境下路径规划效率低、缺乏实用性等问题,提出一种基于融合改进算法的路径规划方法。首先引入室内混合约束,使用动态加权对传统A^(*)算法的评价函数进行重构;其次根据不同地图区域方位角自适应调整邻域搜索方式;然后考虑无人机实际尺寸影响,设定安全半径,并用Floyd算法对路径做拐点冗余处理;最后融合改进A^(*)算法与改进DWA算法,实现了四旋翼无人机的室内自主路径规划和避障。MATLAB不同仿真环境下的结果表明,改进后算法搜索节点数和转弯角度分别平均减少63.1%和58.9%,保证全局路径最优的同时,提升了搜索效率与路径安全性。经ROS操作系统的实验结果验证,融合算法在避障效果与运动平稳性等方面具备明显优势,可应用于室内复杂场景下无人机的路径规划。

基于ROS智能医疗运输机器人的设计

新冠病毒肺炎(COVID-19)下医院因隔离措施不当导致被感染的情况屡见不鲜。针对能够迅速缓解医院处理感染病人和治疗病人所需医疗物资供应线的紧迫性,该文设计了基于ROS系统智能医疗运输机器人。该机器人下位机采用编码电机、陀螺仪、超声波阵列获取自身状态,反馈到上位机ROS系统,上位机通过摄像头获取二维码图像,并且机器视觉和多传感器融合确认自身位姿做出路径规划,实现了医疗物资自动运输和返航。实验测试表明,该机器人可以部署在医院实现高效、便捷、可靠、快速的医疗运输。