形变导致的蜘蛛大壶状腺丝力学行为的记忆与变异

纤维材料的形变与力学行为之间的关系密切。在自然条件下蛛丝会被反复拉伸,但其被拉伸后的力学行为被搁置的时间与形变效应鲜见报道。为此,本工作采用METS电子万能试验机测试研究了反复定伸长拉伸松弛后的间隔时间与形变对蜘蛛大壶状腺丝的力学行为的影响。结果表明,不论天然的还是经水最大限度超收缩干燥后的大壶状腺丝被定伸长反复拉伸过屈服点和屈服区甚至拉至加强区的力学行为曲线都能很好地重叠;经长时间(≥20 min)间隔后也只需一次拉伸就能不受拉伸历史的影响重现之前的力学行为,具有良好的纵向拉伸的形状与力学行为记忆。通过增加应变值对蜘蛛大壶状腺丝进行一系列的加载-卸载循环试验,并分析这些循环中其应力-应变曲线,计算每个循环中它的弹性模量、屈服应力、吸收和耗散的能量,以评估这些力学性能参数随循环增加的微观进化与演变。研究表明,蜘蛛丝力学行为的记忆与变异可以通过不可逆和可逆两种变形微观机制及其组合来解释,其中材料的粘弹性起主导作用。这些研究对人们进行新型功能纤维材料的仿生设计具有重要的指导意义。

PET/CT在非小细胞肺癌免疫治疗效果评价中的应用及进展

肿瘤免疫治疗,尤其是免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitor,ICI)的出现为晚期非小细胞肺癌的治疗提供了新思路。精准地评价治疗效果能指导临床决策,在肿瘤患者治疗过程中至关重要。正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)/计算机体层成像(computed tomography,CT)作为一种非侵入性、高安全性的全身影像学检查方法,能提供肿瘤原发灶的代谢情况、淋巴结转移和远处转移等信息,已被广泛用于肿瘤的诊断与疗效评价。与此同时,新型靶向显像剂正逐步进入临床试验阶段,将有利于对免疫治疗效果的精准评估。本文将对PET/CT评价肿瘤免疫治疗(以ICI为主)效果的临床应用和研究进展进行述评。

低氧环境对三阴性乳腺癌细胞糖代谢途径的重编程

代谢改变是癌细胞的特征之一。研究表明,低氧会使癌细胞的糖代谢发生改变,但是更详细的分子机制仍有待进一步研究。本研究利用转录物组测序技术(RNA-sequencing,RNA-seq)和生物信息学分析发现,低氧导致BT549细胞中334个基因和MDA-MB-231细胞中215个基因在转录水平的表达改变。这些表达变化的基因多与糖代谢相关。进一步分析RNA-seq数据并应用Western印迹、酶活性检测和代谢产物定量测定的结果显示,低氧通过升高BT549细胞中葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)和MDA-MB-231细胞中GLUT1和GLUT3的表达以增加葡萄糖的摄入;低氧使催化糖的无氧氧化途径几乎全部反应的酶都至少有一种同工酶或酶蛋白亚基,以及调节酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3(PFKFB3)和4(PFKFB4)同工酶的表达增加来促进了糖的无氧氧化;低氧还通过增加调节丙酮酸脱氢酶激酶1(PDK1)和3(PDK3)同工酶基因的表达,以及降低关键酶异柠檬酸脱氢酶3(IDH3)同工酶、琥珀酸脱氢酶B亚基和D亚基的表达来减少糖的有氧氧化途径进行;低氧可能还增加磷酸戊糖途径的关键酶葡糖-6-磷酸脱氢酶、糖原合成途径的关键酶糖原合酶GYS1同工酶的表达以促进这2条途径的进行,而对糖异生和糖原分解代谢途径酶基因的表达影响较小。生物信息学分析乳腺癌组织样本在线数据库中糖代谢途径酶基因在转录水平表达结果与细胞研究结果基本一致。总之,该文系统分析了低氧对糖代谢6条代谢途径中全部酶以及2种重要调节酶的影响,可见低氧会通过改变这些酶的同工酶或亚基的基因表达使糖代谢途径进行重编程,这对进一步认识低氧环境下癌细胞糖代谢的分子机制具有一定的意义。

^(68)Ga-DOTATATE PET/CT与^(18)F-FDG PET/CT对分化良好和分化不良的胃肠胰神经内分泌肿瘤显像的对比研究

目的:对比评估^(68)Ga-DOTATATE正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)/计算机体层成像(computed tomography,CT)与^(18)F-FDG PET/CT对分化良好和分化不良胃肠胰神经内分泌肿瘤(gastroenteropancreatic neuroendocrine neoplasm,GEP-NEN)的诊断效能。方法:回顾并分析2018年12月—2022年1月于西南医科大学附属医院经病理学检查确诊为GEP-NEN的71例患者(男性32例,女性39例,中位年龄54岁)的临床病理学资料及^(68)Ga-DOTATATE、^(18)F-FDG PET/CT显像结果。将患者分为分化良好组及分化不良组,对上述两组患者的^(68)Ga-DOTATATE PET/CT及^(18)F-FDG PET/CT显像阳性率、病灶(原发及转移性)显示数量进行统计对比。结果:分化良好组^(68)Ga-DOTATATE PET/CT及^(18)F-FDG PET/CT显像阳性率分别为80.6%及48.4%,差异有统计学意义(χ^(2)=14.091,P<0.05),病灶显示数量差异无统计学意义(χ^(2)=2.116,P=0.169)。分化不良组^(68)Ga-DOTATATE PET/CT及^(18)F-FDG PET/CT显像阳性率分别为55.6%及100.0%,差异无统计学意义(P=0.082),病灶显示数量差异无统计学意义(P=1.0)。对于本研究中所有GEP-NEN患者,^(68)Ga-DOTATATE PET/CT显像阳性率为77.5%(55/71),^(18)F-FDG PET/CT显像阳性率为54.9%(39/71),^(68)Ga-DOTATATE PET/CT显像阳性率更高。结论:对于不同分化程度的GEP-NEN,^(18)F-FDG PET/CT及^(68)Ga-DOTATATE PET/CT显像效能不同,但发挥着互补的作用。不同分化程度的NEN患者均可有生长抑素受体(somatostatin receptor,SSTR)高表达,表明其有望从肽受体放射性核素疗法(peptide radionuclide receptor therapy,PRRT)中获益。

肝肿瘤对^(68)Ga-FAPI-04摄取能力研究

目的探讨不同肝肿瘤对^(68)Ga-FAPI-04的摄取能力,分析^(68)Ga-FAPI-04 PET/CT对肝肿瘤潜在的鉴别诊断价值。方法回顾分析2020-01-01-2022-09-30于西南医科大学附属医院疑诊为肝癌且接受^(68)Ga-FAPI-04 PET/CT检查的70例患者临床资料。根据术后病理学检查结果以及相关随访结果(超声、CT和MRI等)将病例分为肝原发肿瘤45例(肝细胞肝癌25例,胆管细胞癌16例,肝血管瘤4例),肝转移癌25例。原发性肝癌(肝细胞肝癌及胆管细胞癌)和肝转移癌之间最大标准摄取值(SUV_(max))采用独立样本t检验,肝细胞癌、胆管细胞癌和肝转移癌之间的SUV_(max)采用方差分析及事后多重比较分析,肝内病灶长径与SUV_(max)之间关系采用Pearson检验,检验各指标的诊断能力用接受者操作特征曲线(ROC)分析。结果原发性肝癌与肝转移癌对显像剂摄取能力比较,除了肝细胞肝癌与胆管细胞癌差异无统计学意义外(P=0.021),其余各组间差异均有统计学意义,均P<0.05。肝癌平均SUV_(max)最高的是胆管细胞癌(14.90±5.33),其次是肝细胞肝癌(9.98±4.92),最低的是肝转移癌(6.57±2.82)。肝血管瘤的平均SUV_(max)为1.45±0.14。在行^(68)Ga-FAPI-04 PET/CT的原发性肝癌及肝转移癌的66例患者中,SUV_(max)对于鉴别诊断原发性肝癌和肝转移癌的AUC值为0.809,分界值为7.600,灵敏度为0.756,特异度为0.720,约登指数为0.476。原发性肝癌病灶纵向直径与SUV_(max)值无关(r=0.200,P=0.211),肝转移癌病灶纵向直径与SUV_(max)值有关(r=0.570,P=0.003)。结论^(68)Ga-FAPI-04作为一种新的示踪剂,通过PET/CT显像在诊断肝癌方面具有较大潜力,在鉴别原发性肝癌、肝转移癌和良性病变方面也具有潜在的价值。

蜘蛛大壶状腺丝的反复拉伸力学行为和性能

利用电子万能试验机与激光拉曼光谱仪对蜘蛛大壶状腺丝的反复拉伸力学行为及其拉伸后蛋白二级结构的变化进行测试研究。结果表明,大壶状腺丝具有优良的反复拉伸特性,且越拉越硬,但其屈服强度基本保持不变;前后两组分别定伸长间隔15~25 s和5 min拉过屈服点甚至拉伸至加强区的力学行为曲线均重叠良好;前后两组拉伸长时间(≥23 min)间隔后,只需一次拉伸就能不受拉伸历史的影响重现之前的力学行为,表现出类似橡胶的粘弹性力学行为特征;大壶状腺丝被反复拉伸时无规则卷曲之间的氢键断裂,停止拉伸卸载松弛后间隔时间的延长使部分结构恢复,同时形成β-转角或β-弯曲以及PGⅡβ-折叠的新结构,经多次反复拉伸后原有的β-折叠结构逐渐被破坏,断裂时被全部破坏。本研究结果对人们进行新型功能纤维材料的仿生设计具有重要的指导意义。

高迁移率族蛋白1在小鼠热射病相关急性肾损伤发病机制中的意义

目的观察高迁移率族蛋白1(high mobility group box-1 protein,HMGB1)在热射病(heat stroke)小鼠动物模型肾组织中的表达,探讨HMGB1在热射病相关急性肾损伤发病机制中的意义。方法采用健康雄性C57BL/6J小鼠20只,按照随机数字表随机分为正常对照组(n=10)及热射病组(n=10),热射病组小鼠进入生物模拟仓(温度41℃,湿度70%)2 h,以肛温大于40℃为成模标准,采用18F脱氧葡萄糖标记小型正电子发射断层成像/X射线断层成像(micro-PET/CT)核素显像技术行活体显像。采集血标本检测血肌酐水平;HE染色观察肾组织病理改变;透射电镜检测线粒体形态改变;免疫组化法检测HMGB1及线粒体凋亡诱导因子2(apoptosis inducing factor mitochondria associated 2,Aifm2)定位表达情况;Western印迹法检测HMGB1、糖基化终末产物受体(advanced glycosylation end product-specific receptor,RAGE)表达情况;原位末端转移酶标记技术(TUNEL)检测肾组织细胞凋亡水平;液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)检测小鼠肾组织代谢组学,并通过KEEG数据库进行通路富集分析。结果(1)热射病组小鼠造模后45 min体温显著高于正常对照组(P<0.05);热射病组血肌酐水平显著高于正常对照组(P<0.05);micro-PET/CT显示热射病组小鼠骨骼肌、内脏出现18F脱氧葡萄糖广泛浓聚。(2)HE染色显示热射病组小鼠肾组织出现集合管出血、小管内皮细胞肿胀,在透射电镜下可见线粒体肿胀变形。(3)免疫组化显示Aifm2在肾小管上皮细胞广泛表达,热射病组表达水平显著高于正常对照组(P<0.05);HMGB1呈现细胞核阳性表达,在热射病组阳性细胞比例显著高于正常对照组(P<0.05)。(4)Western印迹结果显示热射病组肾组织HMGB1、RAGE表达水平显著上升(P<0.05)。(5)TUNEL检测结果显示热射病组凋亡细胞水平显著高于正常对照组(P<0.05)。(6)正常对照组和热射病组肾组织间检出136种差异代谢物,经过KEGG数据库分析,不饱和脂肪酸代谢紊乱等代谢通路存在显著性差异,肾上腺素酸(adrenic acid)等在内的多种差异代谢物可能是发病机制中的重要调节点。结论急性肾损伤是热射病常见并发症,可能原因为全身高分解代谢导致的肾脏线粒体功能障碍及凋亡通路激活,与不饱和脂肪酸代谢紊乱及HMGB1活化可能存在相关性。部分差异代谢物可能在热射病相关急性肾损伤研究中存在较高的研究价值。