基于单分子量子相干调制的细胞温度成像技术

目的细胞温度成像可以帮助科学家研究和理解细胞内部的温度分布,揭示细胞代谢和生物化学过程的关键信息。目前,基于荧光温度探针的细胞温度成像技术存在低温度分辨率和有限测量范围等限制。本文旨在利用单分子量子相干过程依赖温度的特性,开发一种单细胞温度成像和实时检测技术。方法基于飞秒脉冲激光制备延时和相位可调的飞秒脉冲对,调制的脉冲对通过显微系统激发细胞内标记的荧光单分子,之后收集并记录每个荧光光子的到达时间。利用单分子相干过程与周围环境温度的关系,定义单分子量子相干可视度(V),建立V与环境温度的对应关系。通过调制解调荧光光子的到达时间,获取单分子周围环境温度,结合扫描成像,实现细胞的温度成像和实时检测。结果该方法可以实现高精度(温度分辨率<0.1℃)和大范围温度(10~50℃)的温度成像和测量,并观测到了单个细胞代谢相关的温度变化。结论该研究有助于深入了解细胞代谢、蛋白质功能和疾病机制,为生物医学研究提供重要工具。

苯并(a)芘诱导的肺细胞癌变过程中时间异质性的拉曼光谱分析

目的肺癌在生物学特性、基因组变异、增殖速度及化疗响应方面的时间异质性,构成了对有效治疗的显著阻碍。肺癌时间异质性的复杂性,结合其空间异质性,为研究带来了极大挑战。本文将为肺癌研究开辟新的方向,有助于更深入地理解肺癌的时间异质性,从而提升对肺癌的治疗成功率。方法应用拉曼光谱显微技术作为监测肺癌细胞生物分子组成实时变化的有力工具,揭示了疾病的时间异质性。通过拉曼光谱与多元统计分析的结合,对苯并(a)芘处理后人类肺上皮细胞的生物分子变化进行了细致观察。结果随时间推移,核酸、脂质、蛋白质及类胡萝卜素含量呈现下降趋势,而葡萄糖浓度上升。这些变化模式暗示,苯并(a)芘可导致遗传物质结构损伤、促进脂质过氧化、干扰蛋白质代谢、降低类胡萝卜素生成,并改变葡萄糖代谢路径。运用拉曼光谱技术,以实时、无侵入性、非破坏性的方式监控肺癌细胞内的生物分子动态,进而阐明其关键分子特性。结论本项研究深化了对肺癌演进的认识,并为发展个性化治疗策略提供支持,助力提升患者的临床治疗效果。

急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗后远期主要不良心血管事件预测模型的构建

背景对急性心肌梗死(AMI)患者进行风险分层对临床决策和预后评估具有重要临床意义,由于AMI患者临床特征及治疗模式正在不断发生改变,现有的风险评分可能并不适用于临床实际情况,因此需要提高AMI患者经皮冠状动脉介入治疗(PCI)后远期主要不良心血管事件的预测准确性以制订患者个性化的管理策略。目的构建预测AMI患者PCI后远期主要不良心血管事件的风险模型。方法纳入2019年1—7月于首都医科大学附属北京安贞医院接受PCI的AMI患者1130例,根据纳入、排除标准最终纳入962例患者,收集其一般资料和实验室检查指标。对所有患者进行电话随访,中位随访时间为2.4年,以全因死亡、非致死性心肌梗死、非致死性卒中、恶性心律失常、新发心力衰竭或心力衰竭加重再入院、非计划内的血运重建作为主要不良心血管事件。根据患者随访期间是否发生主要不良心血管事件分为事件组122例和非事件组840例。采用Lasso回归筛选远期主要不良心血管事件的危险因素,多因素Logistic回归分析构建预测模型,并绘制列线图。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析模型预测AMI患者PCI后发生远期主要不良心血管事件的效能,使用净重分类改善指标(NRI)和综合判别指数(IDI)对预测模型与全球急性冠状动脉事件注册(GRACE)评分进行比较,评价模型对AMI患者PCI后预后评估的改善效果。结果962例AMI患者中122例(12.7%)患者出现远期主要不良心血管事件。Lasso回归筛选出5个预测变量,包括心电图ST段偏移、糖尿病、左心室射血分数(LVEF)、估算肾小球滤过率(eGFR)、血红蛋白(Hb)。通过多因素Logistic回归分析构建的预测模型的回归方程为:logit(P)=3.596-0.023×X1-0.014×X2-0.036×X3+0.726×X4+1.372×X5(X1表示Hb,X2表示eGFR,X3表示LVEF,X4表示糖尿病,X5表示心电图ST段偏移)。心电图ST段偏移、糖尿病、LVEF、Hb是AMI患者PCI后发生远期主要不良心血管事件的影响因素(P<0.05);心电图ST段偏移、糖尿病、eGFR、Hb是ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者PCI后发生远期主要不良心血管事件的影响因素(P<0.05);心电图ST段偏移、糖尿病、Hb是非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)患者PCI后发生远期主要不良心血管事件的影响因素(P<0.05)。预测模型预测开发队列与验证队列患者PCI后发生远期主要不良心血管事件的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.774〔95%CI(0.710,0.834)〕、0.751〔95%CI(0.686,0.815)〕。AMI、STEMI、NSTEMI患者中NRI分别为0.493〔95%CI(0.303,0.682)〕、0.459〔95%CI(0.195,0.724)〕、0.455〔95%CI(0.181,0.728〕,IDI分别为0.055〔95%CI(0.028,0.081)〕、0.042〔95%CI(0.015,0.070〕、0.069〔95%CI(0.022,0.116)〕。3组患者中预测模型的预测效能均优于GRACE评分(P<0.05)。全研究人群队列分析发现预测模型的评价效能优于GRACE评分〔ΔAUC=0.050,P=0.015;IDI=0.055,95%CI(0.028,0.081),P<0.001;NRI=0.493,95%CI(0.303,0.682),P<0.001)〕。结论由心电图ST段偏移、糖尿病、LVEF、eGFR、Hb共5个预测变量构建的预测模型可用于评估AMI患者PCI后远期预后,有助于患者早期风险分层。

新型半导体心脏专用SPECT相位分析技术评价左心室收缩同步性与收缩功能的相关性

目的应用新型半导体心脏专用碲锌镉(CZT)SPECT门控静息心肌灌注显像相位分析技术评价左室机械收缩同步性与收缩功能的相关性。方法回顾性收集2019年1月至8月于山西省心血管病医院行门控静息心肌灌注显像的患者343例[男232例,女111例,年龄(60.08±12.88)岁],所有患者行CZT SPECT门控静息心肌灌注显像。通过相位分析软件分获得左心室整体收缩功能参数[舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、左心室射血分数(LVEF)]及左心室机械收缩同步性参数[相峰(PP)、相位标准差(PSD)、直方图带宽(PHB)、偏度(HS)、峰态(HK)]。将所有患者分为4组:心功能正常组(147例)、缺血性心肌病组(114例)、非缺血性心肌病无左束支阻滞组(50例)、非缺血性心肌病伴左束支阻滞组(32例)。采用Pearson相关分析收缩功能参数与同步性参数间的相关性。结果所有患者PP、PSD、PHB与LVEF均呈负相关(r值:-0.194、-0.790、-0.799,均P<0.01),其中PP与LVEF相关性不佳,HS、HK与LVEF呈正相关(r值:0.767、0.676,均P<0.01);PSD、PHB与ESV呈正相关(r值:0.778、0.795,均P<0.01),而PP与ESV相关性不佳(r=0.145,P<0.01);PSD、PHB与EDV呈正相关(r值:0.722、0.732,均P<0.01),而PP与EDV无相关性(r=0.095,P>0.01);HS、HK与EDV、ESV均呈负相关(r值:-0.700^-0.580,均P<0.01)。心功能正常组、缺血性心肌病组、非缺血性心肌病无左束支阻滞组和非缺血性心肌病左束支阻滞组PSD、PHB与LVEF均呈负相关(r值:-0.834^-0.492,均P<0.01),HS、HK与LVEF均呈正相关(r值:0.243~0.792,均P<0.01)。结论CZT SPECT相位分析技术所得左室机械收缩同步性定量参数与LVEF相关性较好,随着LVEF降低,左室机械收缩同步性变差。缺血性心肌病及非缺血性心肌病均能影响左室机械收缩同步性,从而影响左室收缩功能,并且非缺血性心肌病伴左束支阻滞患者左室机械收缩同步性受影响较大。

血浆甲氧基肾上腺素类物质对高危高血压患者心脑血管事件的预测价值

目的探讨血浆甲氧基肾上腺素类物质(MNs),包括甲氧基肾上腺素(MN)和甲氧基去甲肾上腺素(NMN),对高危高血压患者心脑血管事件的预测价值。方法回顾性分析2016年10月-2018年8月就诊于北京安贞医院诊断为原发性高血压的住院患者688例,随访时间中位数(P_(25)~P_(75))为24(20~29)个月,主要终点定义为:全因死亡和/或因心脑血管原因再入院。根据患者是否出现主要终点事件分为事件组(n=57)和无事件组(n=631)。采用高效液相色谱串联质谱方法测定MNs水平,利用受试者工作特征(ROC)曲线分析得到血浆NMN预测终点事件的截断值为125.75ng/L。根据血浆NMN的截断值将患者分为两组(NMN≤125.75ng/L组和NMN>125.75ng/L组)。Kaplan-Meier生存曲线和多因素Cox回归分析用于评估NMN是否为高危高血压患者发生心脑血管事件的危险因素。结果事件组的血浆NMN水平高于无事件组[110.0(74.0~135.0)比88.5(62.0~119.5)ng/L,Z=-2.862,P=0.004];血浆NMN≤125.75ng/L组和NMN>125.75ng/L组主要终点事件率分别是6.0%、15.8%;Kaplan-Meier曲线显示,NMN水平越高,发生心脑血管事件的发生率越高(Log-rankχ^(2)=16.714,P<0.001);Cox回归分析显示,经多因素校正以后,NMN>125.75ng/L组患者发生主要终点事件的风险是NMN≤125.75ng/L组的2.11倍(HR=2.11,95%CI1.15~3.84,P=0.015)。结论当血浆NMN处于高水平时,高危高血压患者的心脑血管事件风险更高。

脑钠肽水平与冠状动脉慢性完全闭塞病变患者主要不良心血管事件发生风险的相关性研究

目的:探讨血浆脑钠肽(BNP)与冠状动脉(冠脉)慢性完全闭塞病变患者主要不良心血管事件发生风险的关系,评估BNP预测事件发生的能力。方法:纳入2015年1月—2019年8月于北京安贞医院住院行冠脉造影并确诊为慢性完全闭塞病变的患者,所有患者均进行了PET-CT心肌代谢检查,共纳入214例,患者入院后测定血浆BNP浓度。对患者进行电话随访,中位随访时间为2年。根据随访期间是否发生主要不良心血管事件将患者分为事件组(65例)和非事件组(149例)。通过COX回归分析BNP与主要不良心血管事件及全因死亡发生风险的关系,并利用受试者工作曲线(ROC)评估BNP对患者全因死亡风险的预测性能。使用Kaplan-Meier生存曲线对患者进行生存分析。使用Pearson相关分析BNP与患者心脏结构功能参数的关系。结果:BNP浓度在事件组中显著高于非事件组(P<0.01),尤其是在全因死亡的患者中。BNP浓度越高,患者发生主要不良心血管事件风险越大(HR=2.334,95%CI:1.521~3.579,P<0.01),调整性别、年龄、BMI等因素后,BNP对主要不良心血管事件发生风险仍具有预测价值(调整HR=1.862,95%CI:1.097~3.160,P=0.021)。单独对全因死亡进行分析显示,BNP每增加一个单位,全因死亡风险增加3.491倍(HR=3.491,95%CI:1.874~6.503,P<0.01);调整上述因素后,BNP对全因死亡发生风险仍具有预测价值(HR=2.146,95%CI:1.015~4.534,P=0.046)。ROC曲线分析显示,BNP水平预测患者全因死亡的曲线下面积为0.713,敏感性为73.5%,特异性为62.2%。结论:BNP是慢性完全闭塞病变患者发生心血管事件的独立危险因素,尤其是全因死亡。当BNP水平≥287.98 pg/mL时,患者的全因死亡风险显著增加。

基于血栓弹力图的凝块溶解时间与ACS合并高脂血症患者再发心肌梗死的相关性研究

目的:探讨凝块溶解时间(CLT)与急性冠状动脉综合征(ACS)合并高脂血症患者再发心肌梗死(心梗)事件风险的关系。方法:纳入2019年1月—2020年2月于北京安贞医院住院确诊为ACS且出院前行血栓弹力图检测的患者,共计909例。收集研究对象的人口学特征、临床检测结果并对其进行电话随访,中位随访时间为2年。根据患者出院诊断及既往病史将其分为ACS高脂血症组(685例)和ACS非高脂血症组(224例)。通过多因素logistic回归模型分析CLT与ACS合并高脂血症患者再发心梗事件的关系,并利用受试者工作特征(ROC)曲线评价CLT对患者再发心梗事件的评估效能。使用Kaplan-Meier方法计算生存曲线。结果:ACS高脂血症组患者出院前CLT值高(P=0.007)。多因素logistic回归模型显示,调整病史、合并症及临床检验指标等后,CLT与ACS高脂血症患者再发心梗事件发生风险独立相关(OR=1.45,95%CI:1.06-2.00,P=0.020)。ROC曲线分析得到CLT评估ACS高脂血症患者再发心梗事件风险的最佳截止点为12.7 min, Kaplan-Meier生存曲线分析结果表明CLT≥12.7 min组再发心梗发生率显著高于CLT<12.7 min组(Log rank:P=0.043)。结论:CLT可评估ACS合并高脂血症患者出院后发生再发心梗事件风险。