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关键词： 糖尿病   肥厚型心肌病   孟德尔随机化   HSF1   遗传学   差异表达基因  

摘要： 背景:糖尿病与肥厚型心肌病相互影响,糖尿病患者心血管并发症风险显著升高,但两者之间的因果关系及分子机制尚不明确。目的:利用孟德尔随机化方法,结合GWAS和GEO数据库数据,评估糖尿病对肥厚型心肌病的因果效应,通过生物信息学分析筛选关键调控因子。方法:从最新的全基因组关联研究(GWAS,由美国国家人类基因组研究所和欧洲生物信息研究所合作建立)数据库中获取162个与糖尿病相关的单核苷酸多态性,这些数据来自24659例糖尿病患者和459939名对照参与者,获取肥厚型心肌病数据,包括507例肥厚型心肌病病例和489220名对照参与者,进行两样本孟德尔随机化分析,使用逆方差加权法评估糖尿病与肥厚型心肌病之间的因果关系。下载基因表达数据库(GEO)中的糖尿病数据集GSE184050和肥厚型心肌病数据集GSE160997,利用WGCNA探讨与糖尿病和肥厚型心肌病相关的重要模块及核心基因。通过GSEA探讨核心基因相关的富集术语和通路。将核心基因输入比较毒理学基因组数据库(CTD)网站以确定与核心基因相关的疾病。采用多种算法探讨HSF1在糖尿病和肥厚型心肌病中的作用。结果与结论:①以糖尿病为暴露因子,提取了160个单核苷酸多态性的分析结果,采用逆方差加权、MR-Egger和加权中位数回归方法评估遗传预测的糖尿病与肥厚型心肌病之间的因果关系,MR-Egger检验显示糖尿病与肥厚型心肌病之间存在显著因果关联,确定HSF1为糖尿病与肥厚型心肌病因果关系的核心生物标志物(P=0.01802898),加权中位数和逆方差加权法也提供了一致趋势。通过GEO数据库的数据验证确认了HSF1是同时影响糖尿病和肥厚型心肌病的潜在核心生物标志物。HSF1在糖尿病中高表达、在肥厚型心肌病中低表达。通过逐一移除单核苷酸多态性并重复孟德尔随机化分析的敏感性分析显示,没有单一单核苷酸多态性显著影响因果关系估计。将HSF1输入CTD网站以识别与核心基因相关的疾病,结果显示HSF1与糖尿病、2型糖尿病、肥厚型心肌病、心脏病、高血压、代谢紊乱和炎症等相关联。②研究主要基于国际大型数据库(如欧洲人群的GWAS和GEO表达谱数据),采用遗传工具变量进行因果推断,具有较强的科学性。中国生物医学研究应加强本土多组学数据的积累和整合,借助类似方法探索适用于中国人群的精准预防和治疗靶点。

关键词： 椎间盘退变   椎间盘修复   纤维环修复   文献计量学   可视化分析   研究热点  

摘要： 背景:近年来,干细胞、外泌体、生物材料等新兴技术的快速发展,为椎间盘再生疗法的实现提供了多元化路径与可行性。目的:对椎间盘再生与修复研究领域的热点进行文献可视化分析,总结该领域研究的发展历程、研究现状及研究热点,以期为今后的进一步研究提供参考。方法:通过选择Web of Science核心合集数据库,并运用Citespace 6.4.R1与VOSviewer 1.6.20软件对相关国家、机构、关键词共现分析、聚类分析、突现分析、时间线分析、文献共被引分析、文献突现分析以及科研合作网络进行全面分析,借助可视化技术,呈现出该研究领域的知识结构、学术社群及技术演化趋势,从而对椎间盘修复与再生领域的研究状态与前沿动向形成全面、客观的认知。结果与结论:①共纳入1229篇文献,近15年来相关研究的发文量总体呈逐年上升趋势,在2023年达到高峰163篇;发文数量最多的国家是中国,共687篇;发文数量最多的机构是上海交通大学,共61篇;合作作者分析发现发文量和被引次数均排名第一的是来自美国西奈山伊坎医学院的Iatridis,james c学者,发表33篇,平均每篇被引50.54次;作者合作分析图谱可以发现尽管椎间盘再生与修复研究存在一定的地域性差异,但跨国合作的作者数量不容忽视。②文献共被引分析发现被引次数最多的是Nebojsa Nick Knezevic学者在2021年发表在《Lancet》杂志的一篇文章,被引了61次;在文献共被引频次排名前10的文献中,有6篇聚焦于干细胞、内源性修复细胞以及组织工程等领域;在文献共被引突现强度排名前10的文献中,有3篇专注于干细胞治疗椎间盘退变的研究,另有4篇则集中于组织工程生物材料的研究,涵盖水凝胶和生物支架等领域。③关键词共现及聚类分析结果可见4个聚类方向:椎间盘结构与组织工程(15个项目),椎间盘退变的机制(13个项目),椎间盘退变的研究模型建立与治疗策略(5个项目),干细胞与再生医学(5个项目),可见目前椎间盘修复领域主要以是延缓或逆转椎间盘退变进程的治疗方案为主。④在前20位关键词的突现分析中,关键词“氧化应激”展现出最高的突现强度;此外,关键词如“通路”“应激”“髓核细胞”“氧化应激”“炎症”和“细胞外囊泡”的突现尚未结束,表明这些领域仍然是近年来的研究热点。关键词时间线图分析结果表明,“氧化应激”长期以来一直是椎间盘修复与再生研究领域的热点,“外泌体”是近年才逐渐受到关注的新兴研究方向,“间充质干细胞”“纤维环修复”和“组织工程”相关研究则较早进入学者视野,目前仍然是该领域的研究热点和重点。⑤可视化分析结果显示,椎间盘修复与再生领域的研究在全球范围内呈现出快速发展的趋势。目前,该领域的技术进展主要体现在对椎间盘再生与修复方法的多元化探索,此外,研究人员针对椎间盘退变机制的干预措施提出了多种创新方案,展示了该领域未来治疗方法的广阔前景。

关键词： 肌肉减少症   绝经后女性   CHARLS   预测模型   列线图   工程化组织构建  

摘要： 背景:肌肉减少症是一种与年龄相关的全身性骨骼肌疾病,与跌倒、功能衰退、虚弱和死亡等多种不良结局有关,而绝经后女性是肌肉减少症的高危人群之一。目的:旨在为中国绝经后女性开发一个基于高质量数据库评估肌肉减少症风险的预测模型。方法:研究数据源自中国健康与养老追踪调查(CHARLS)数据库中的2370名绝经后女性,使用2019年亚洲肌肉减少症工作组(AWGS2019)推荐指标评估肌肉减少症。研究队列随机分为训练集(70%)和验证集(30%)。使用LASSO、十折交叉验证、逻辑回归筛选绝经后女性肌肉减少症的危险因素。基于危险因素构建预测绝经后女性肌肉减少症风险的列线图,通过受试者工作特征曲线及曲线下面积(AUC)、校准曲线和决策曲线分析来评价模型效能。结果与结论:2370名绝经后女性中肌肉减少症患病率为23.50%,年龄、居住地、睡眠质量、认知功能、抑郁、慢性疾病数量被选为绝经后女性肌肉减少症的预测因素。列线图模型在训练集和验证集中表现出较好的区分度,在训练集的AUC值为0.751(95%CI=0.724-0.778,P<0.001),特异性为72.2%,敏感性为63.2%;在验证集的AUC值为0.763(95%CI=0.721-0.805,P<0.001),特异性为69.6%,敏感性为70.8%。校准曲线显示列线图模型与实际观测值之间具有较为显著的一致性,决策曲线分析显示了广泛且良好的临床实用性。结果表明,基于年龄、居住地、睡眠质量、认知功能、抑郁、慢性疾病数量构建的预测绝经后女性肌肉减少症风险列线图模型,有助于中国绝经后女性识别并规避肌肉减少症的风险因素,减少绝经后女性肌肉减少症的患病率。

关键词： 肺纤维化   自噬   生物信息学   差异表达基因   预后模型   R语言   博莱霉素   TGF-β1  

摘要： 背景:自噬对上皮细胞、成纤维细胞和肌成纤维细胞之间的应激作用与肺纤维化的形成过程密切相关。目的:筛选肺纤维化患者基因水平变化与自噬相关的基因,并探究其与肺纤维化患者预后的关联,以期为临床干预肺纤维化提供新的靶点。方法:以GSE70866下载的基因表达谱数据集为训练集,利用R语言对肺纤维化患者和正常健康者之间基因表达进行差异分析并与自噬相关基因取交集,鉴定出变化最为显著的差异基因。运用多种分析方法筛选出关键预后基因,并构建基因预后模型。根据肺纤维化患者的风险评分分为高风险组和低风险组,应用Siena cohort和Leuven cohort验证集验证预后模型的有效性。并通过转化生长因子β1诱导HFL-1细胞(人胚肺成纤维细胞)建立肺纤维化细胞模型以及博莱霉素气管滴注建立小鼠肺纤维化动物模型验证预后基因的表达。结果与结论:①肺纤维化组织和正常组织之间存在2650个差异基因,其中与自噬相关基因有34个发生显著变化;②Siena cohort和Leuven cohort验证集的Kaplan-Meier生存分析曲线显示,高风险组的存活率明显比低风险组低;③筛选出3个与预后相关的自噬基因:骨髓瘤病病毒癌基因、趋化因子配体2、GABAA型受体相关蛋白样1;④体内外研究均显示与对照组相比,肺纤维化模型组骨髓瘤病病毒癌基因和趋化因子配体2 mRNA及蛋白表达显著升高(P<0.01,P<0.05),而GABAA型受体相关蛋白样1 mRNA及蛋白表达有所降低(P<0.001);⑤结论:通过生物信息学方法分析了3个自噬相关基因在肺纤维化中的表达及其与肺纤维化患者预后的相关性,构建的预后模型对肺纤维化患者1,2,3年生存率具有良好的预测能力;并且通过体内和体外模型验证了在肺纤维化细胞和组织中骨髓瘤病病毒癌基因和趋化因子配体2呈高水平表达,GABAA型受体相关蛋白样1呈低水平表达。

关键词： Tensile strength  

摘要： Ti-6Al-4V is a high-strength alloy widely used in various industries due to its exceptional mechanical properties. This study focuses on the dynamic mechanical behavior of Ti-6Al-4V alloys manufactured through additive manufacturing techniques, specifically selective laser melting (SLM), which enables the production of complex structures with high precision. The microstructure of Ti-6Al-4V is influenced by the thermal conditions during solidification, resulting in variations in grain size, morphology, and crystallographic texture. We investigate the effects of impact direction and heat treatment processes on the dynamic mechanical properties of SLM Ti-6Al-4V alloys through one-dimensional plate impact loading experiments. Our microscopic characterizations reveal two types of spall damage mechanisms in the SLM samples, influenced by the impact directions and velocities. Interestingly, the strength of SLM samples exhibits minimal anisotropy, indicating little difference in spall strength between different impact directions. Moreover, we found that the Hugoniot elastic limit of SLM samples shows greater sensitivity to impact velocity than the traditionally wrought samples. Wrought Ti-6Al-4V demonstrates superior dynamic tensile strength compared to SLM counterparts. Furthermore, we analyze the impact of heat treatment on the SLM Ti-6Al-4V samples. The phase composition and texture undergo changes during recrystallization, with the non-equilibrium acicular α′ martensite transforming into an equilibrium (α+β) microstructure. This recrystallization process leads to a decline in the dynamic tensile properties of the SLM samples. Our findings contribute to a better understanding of the dynamic behavior and spallation damage mechanisms of SLM Ti-6Al-4V alloys. © The Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics and Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2025.

关键词： 血液代谢物   骨坏死   孟德尔随机化   因果关系   敏感性分析   全基因组关联研究   单核苷酸多态性   遗传学   工程化组织构建  

摘要： 背景:中国骨坏死疾病患者的基数庞大,迫切需要寻找新的预防靶点以制定更为有效的治疗策略。代谢组学研究表明,人体代谢物与骨坏死之间存在关联性,然而血液代谢物与骨坏死之间的因果关系尚未明确。目的:通过双样本的孟德尔随机化分析探讨血液代谢物与骨坏死之间的因果关系。方法:收集486种血液代谢物(暴露因素)与骨坏死(结局因素)的公共数据,其中486种血液代谢物数据源自2014年发表在《Nature Genetics》杂志上对血液代谢物进行的全基因组关联估计,该研究涵盖了7824名欧洲成年人;骨坏死的单核苷酸多态性数据来源于芬兰的FinnGen公共数据库R11数据集,包含了总计431614个样本和21306430个单核苷酸多态性位点的信息,其中骨坏死病例为1788例,对照组为429826例,所有参与者均为欧洲裔人群。利用Rstudio软件进行孟德尔随机化分析(逆方差加权法、MR-Egger法和加权中位数法),再对结果进行异质性检验、基因水平多效性检验及Steiger方向性检验,确保结果的稳健性和可靠性。结果与结论:①鉴定出16种血液代谢物与骨坏死存在显著的因果关系(P逆方差加权法

关键词： 数据处理教学   职业素养   教学方法   团队协作   创新能力  

摘要： 在《信息技术基础模块下册》第四单元“用数据说话—数据处理”中,探讨了中职信息技术课程数据处理教学的现状与改进策略。当前的教学内容与实际应用存在脱节,教学方法单一僵化,且评价体系不完善。本单元建议通过系统地掌握核心知识与关键技能、强化职业素养、深入行业应用,提高学生的实际操作能力和职业适应性。特别强调采用项目驱动教学、情境模拟与翻转课堂等多元化教学方法,以提升学生数据处理的综合能力,培养其问题解决与创新能力,同时增强团队协作与沟通技能。