课程文献中心 更多>>

关键词： 昼夜节律   生物钟   糖脂代谢   代谢性疾病  

摘要： 代谢性疾病是以糖脂代谢紊乱为病理生理学特征的慢性疾病,包括肥胖、糖尿病等,对人体健康构成严重威胁,亟需理论创新以指导防治窗口前移.昼夜节律作为健康机体的关键生理特性,从其调控角度出发防治代谢性疾病,已成为代谢生理学的新方向——代谢生物钟.近年来,国内外学者推动昼夜节律研究,在细胞内机制、跨器官机制及生活方式干预等方面取得显著进展.本文聚焦于细胞器调节、器官间与细胞间生物钟通讯以及限时进食的分子机制,阐述代谢生物钟领域的最新成果,并提出中枢神经与外周器官、外周器官间生物钟的相互作用是解析生物钟调控代谢稳态机制的核心科学问题.攻克这一难题,将为实现代谢稳态的精准时间干预提供关键靶点,为指导合理进食与运动以防治代谢性疾病提供全新理论依据.

关键词： 同期3D生物打印   颅骨再生修复   自体骨颗粒   同种异体间充质干细胞   募集  

摘要： 自体骨髓间充质干细胞(auto-BMSCs)的促成骨作用已被广泛证实,然而同种异体骨髓间充质干细胞(allo-BMSCs)对骨再生的影响尚不清楚.因此,我们探索了异体骨髓间充质干细胞在3D生物打印自体骨支架及骨再生中的作用.首先,我们使用聚己内酯(PCL)、自体骨颗粒(ABPs)和同种异体 BMSCs制造3D生物打印自体骨支架,且支架具有一定的硬度,能提供生物活性因子和种子细胞以促进成骨.体外实验表明,自体骨支架可促进同种异体BMSCs成骨分化.体内实验表明,将负载ABPs和同种异体BMSCs的支架植入犬颅骨缺损模型中可促进成骨.植入的同种异体BMSCs存活并部分分化为血管内皮细胞、软骨细胞和骨细胞.此外,同种异体BMSCs通过旁分泌途径释放基质细胞衍生因子 1(SDF1),将固有 BMSCs招募到缺损区域促进骨再生.本研究有助于我们进一步明确同种异体BMSCs在骨组织工程中的作用,为其未来的应用提供理论研究基础.

关键词： 初中生物   科学思维   实验教学  

摘要： 在素质教育的大力推进下,初中生物教师的课堂教学目标应以培养学生的核心素养发展为导向,将理论知识与实验教学相互结合.同时,教师还应在生物实验教学环节引导学生利用科学思维解决日常生活难题,使其养成善于辨析、归纳、探究的学科素养,从而使生物课堂教学效果得到显著提升.本文以初中生物实验教学中学生的科学思维培养为基点,从科学思维、生物实验的理论内涵与意义进行论证解析,并从中得出科学思维的培养方案,以期为初中生物教学提供借鉴参考.

关键词： 肺腺癌   肿瘤信号通路   计算生物学   机器学习   预后模型  

摘要： 目的通过生物信息学方法开发与肿瘤信号通路相关的肺腺癌预后模型，并识别与肺腺癌发生相关的关键驱动基因。方法从TCGA数据库中收集450例肺腺癌组织和58例癌旁正常肺组织的转录组表达数据和临床特征，从GEO数据库中收集926例肺腺癌组织的转录组表达数据和临床特征。推断TCGA数据库、GSE30219数据集、GSE50081数据集样本中14种信号通路[雄激素、表皮生长因子受体(EGFR)、雌激素、缺氧、JAK-STAT、促分裂原活化的蛋白质激酶(MAPK)、核因子κB、p53、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、转化生长因子β、肿瘤坏死因子α、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体、血管内皮生长因子、Wnt]的活性。单因素Cox回归分析TCGA数据库、GSE30219数据集、GSE50081数据集肺腺癌组织中不同信号通路活性对患者预后的影响。采用Spearman秩相关分析探讨肿瘤信号通路活性与临床分期的相关性。采用一致性聚类方法，基于EGFR、MAPK、PI3K、p53信号通路活性对TCGA数据库肺腺癌样本进行聚类分群。绘制Kaplan-Meier生存曲线比较不同亚群的生存状态。识别C2亚群与其他亚群之间的差异基因，在TCGA数据库、GSE30219数据集和GSE50081数据集中对C2亚群的差异基因进行单因素Cox回归分析，筛选出共表达预后相关基因。基于4种机器学习算法筛选关键预后基因，构建肺腺癌预后模型。利用该预后模型计算肺腺癌患者的风险评分，依据风险评分的最佳截断值将患者分为高危组和低危组。采用Kaplan-Meier生存曲线和受试者操作特征(ROC)曲线进行性能评估。单因素和多因素Cox回归分析肺腺癌患者总生存期(OS)的影响因素。基于模型风险评分和相关临床特征构建列线图，用以预测肺腺癌患者1年、3年、5年生存率，并通过校准曲线和决策曲线分析进行验证。采用孟德尔随机化分析探讨PHF19基因表达与肺腺癌之间的关联性。预测靶向PHF19基因的潜在药物识别与分子对接。结果信号通路活性与肺腺癌患者预后的单因素Cox回归分析显示，促癌通路活性上调、抑癌通路活性下调与预后不良相关，进一步识别出EGFR、MAPK、PI3K、p53信号通路可能在肺腺癌预后中发挥核心作用。Spearman秩相关分析显示，EGFR、MAPK、PI3K信号通路活性与肺腺癌临床分期呈正相关(r值分别为0.291、0.408、0.167)，而p53信号通路活性与临床分期呈负相关(r＝－0.392)(均P<0.001)。将TCGA数据库中450例肺腺癌组织样本分为4个亚群：C1、C2、C3和C4。Log-rank检验与多重比较结果显示，C2亚群的生存状态最差(χ2＝39.25，P<0.000 1)。通过与其他亚群进行差异基因分析，鉴定出C2亚群的1 574个差异基因。通过单因素Cox回归分析筛选出310个共表达预后相关基因，结合4种机器学习算法筛选出11个关键预后基因，最终构建了StepCox[forward]-Ridge预后模型。Log-rank检验结果显示，在TCGA训练集和5个GEO验证集中，高危组的生存状态较低危组差(χ2值分别为74.43、24.69、26.02、38.84、20.98、32.63，均P<0.001)。ROC曲线结果显示该预后模型在训练集和验证集中均展现出良好的预测性能。单因素和多因素Cox回归分析结果显示，StepCox[forward]-Ridge预后模型的风险评分是肺腺癌患者OS的影响因素(均P<0.001)。根据模型风险评分和相关临床特征构建列线图，校准曲线表明该列线图的预测结果与实际观察结果具有良好的一致性，决策曲线分析显示其临床净获益优于模型风险评分和相关临床特征。逆方差加权法显示，PHF19基因表达变化是肺腺癌发生的潜在致病因素(OR＝1.099，P＝0.024)。小分子药物儿茶素、肠内酯和曲格列酮与PHF19具有较强的结合能力。结论本研究通过系统分析与肺腺癌进展和预后相关的肿瘤信号通路，构建了一个基于11个关键预后基因的预后模型，并识别出PHF19基因是与肺腺癌发生相关的关键驱动基因。