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王不留行黄酮苷通过肠道菌群-胆汁酸轴改善2型糖尿病糖脂代谢紊乱的机制研究

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王不留行黄酮苷通过肠道菌群-胆汁酸轴改善2型糖尿病糖脂代谢紊乱...

作者：于晓依江南大学

学位级别：硕士

目的:2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种严重危害人类生命健康的代谢紊乱疾病,其患病率正在全球范围内增加。目前,T2DM的发生发展机制尚未完全阐明。大量研究表明肠道菌群和菌群代谢产物胆汁酸在T2DM的发生发展过程中扮... 详细信息

目的:2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种严重危害人类生命健康的代谢紊乱疾病,其患病率正在全球范围内增加。目前,T2DM的发生发展机制尚未完全阐明。大量研究表明肠道菌群和菌群代谢产物胆汁酸在T2DM的发生发展过程中扮演重要角色。王不留行黄酮苷(vaccarin,VAC)是从王不留行种子中提取的一种黄酮类植物化学物,具有多种生物学功能。前期研究发现VAC具有改善T2DM小鼠糖脂代谢紊乱的作用,但其具体机制有待进一步阐述。本研究旨在探究VAC通过肠道菌群-胆汁酸轴改善T2DM糖脂代谢紊乱的具体机制。方法:研究分为以下四个部分:第一部分:探究VAC对T2DM小鼠糖脂代谢紊乱、肠道菌群及菌群代谢物胆汁酸的影响。采用高脂饮食(high fat diet,HFD)联合腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)的方法来构建T2DM小鼠模型,实验分为CON组、T2DM模型组和T2DM+VAC组。通过尾静脉采血测定小鼠空腹血糖、胰岛素敏感性和葡萄糖耐量;使用试剂盒和实时荧光定量PCR(q RT-PCR)测定小鼠血清生化指标和肝脏糖脂代谢指标;采用16S r RNA技术和q RT-PCR检测各组小鼠肠道菌群组成;采用超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS)测定胆汁酸谱的变化。第二部分:通过粪便菌群移植(fecal microbiota transplantation,FMT)和抗生素耗竭菌群实验探究肠道菌群在VAC抗糖尿病过程中所发挥的作用。FMT实验中以CON,T2DM和T2DM+VAC组小鼠为供体,移植其粪便至生理状态相同的受体小鼠中。抗生素实验中T2DM小鼠每天补充200μL抗生素溶液(新霉素1 g/L、氨苄青霉素1 g/L、万古霉素0.5 g/L、甲硝唑1 g/L、无菌生理盐水),持续一周,耗竭T2DM小鼠的菌群后再给予VAC干预,与T2DM+VAC组的治疗效果进行比较。采用与第一部分相同的方法测定小鼠肠道菌群和糖脂代谢相关指标的变化。第三部分:筛选并探究在VAC改善T2DM小鼠糖脂代谢过程中发挥有益作用的胆汁酸及其机制。通过Spearman相关性分析筛选出与机体糖脂代谢密切相关的差异胆汁酸。接下来,使用油酸联合棕榈酸诱导人肝癌细胞(Hep G2)胰岛素抵抗模型,观察筛选出的差异胆汁酸对Hep G2细胞糖脂代谢紊乱的影响;采用q RT-PCR、蛋白免疫印迹和瞬时转染实验探究胆汁酸影响机体糖脂代谢的具体信号通路。构建T2DM小鼠并使用胆汁酸干预,验证差异胆汁酸对T2DM小鼠糖脂代谢的作用和机制。第四部分:探究调节差异胆汁酸代谢从而改善T2DM小鼠糖脂代谢紊乱的有益菌及其作用。通过Spearman相关性分析筛选出与第三部分中差异胆汁酸含量和机体糖脂代谢指标具有显著相关性且VAC干预可以显著增加其含量的有益菌。构建T2DM小鼠模型后,口服补充筛选出的有益菌种。采用相同的方法,观察补充有益菌后,T2DM小鼠的糖脂代谢水平和胆汁酸代谢情况。结果:第一部分:与T2DM模型小鼠相比,VAC干预可以有效降低小鼠血糖,提高葡萄糖耐量,减轻胰岛素抵抗,降低血脂。同时,T2DM小鼠肠道组织出现明显的病理变化,肠道菌群稳态失调,VAC可调节T2DM小鼠肠道菌群的组成和结构,增加拟杆菌门(Bacteroidota)的含量,减少厚壁菌门(Firmicutes)的含量,肠道菌群的多元统计分析表明肠道菌群对机体的生理病理具有重要影响,且肠道菌群与机体糖脂代谢水平密切相关。与正常小鼠相比,T2DM小鼠血清和肝脏中总胆汁酸的含量增加,VAC干预可降低小鼠总胆汁酸水平,调节胆汁酸稳态。第二部分:菌群移植实验发现重建小鼠的肠道菌群可以影响机体的血糖、血脂和肝脏糖脂代谢水平,且移植T2DM+VAC组菌群的小鼠糖脂代谢优于移植T2DM组菌群的小鼠。另一方面,采用抗生素耗竭小鼠菌群后VAC治疗T2DM的效果减弱。说明VAC是部分通过肠道菌群发挥其治疗T2DM小鼠糖脂代谢紊乱的作用。第三部分:采用Spearman相关性分析表明胆酸(Cholic acid,CA)和鹅去氧胆酸(Chenodeoxycholic acid,CDCA)水平与小鼠血糖、血脂以及肝脏糖脂代谢指标成负相关,提示CA和CDCA可能是调节机体糖脂代谢的关键菌群代谢物。补充CA和CDCA能够有效的改善Hep G2细胞的糖脂代谢紊乱;同时,CA和CDCA可有效缓解T2DM小鼠胰岛素抵抗,改善肝脏功能,具有良好的降糖效果。其机制与激活肝脏中TGR5/c AMP/AMPK的表达有关。第四部分:Spearman相关性分析筛选出单形拟杆菌(Bacteroides uniformis)与小鼠CA、CDCA以及糖脂代谢指标密切相关,提示其作为有益菌可能是VAC治疗T2DM

关键词： 2型糖尿病糖脂代谢肠道菌群胆汁酸王不留行黄酮苷

不同运动类型对2型糖尿病小鼠肠道机械屏障及相关调节信号的影响

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生理学报 2022年第2期74卷 237-245页

作者：孙姜楠侯豹艾敏于晓依蔡维维邱丽颖江南大学无锡医学院基础医学系无锡214100

本文旨在探究不同运动类型对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)小鼠肠道机械屏障及相关调节信号的影响。通过高脂饲料喂养和腹腔注射链脲佐菌素(streptozocin, STZ)制备T2DM小鼠模型。将小鼠分为对照组、模型组(自由活动)、抗... 详细信息

本文旨在探究不同运动类型对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)小鼠肠道机械屏障及相关调节信号的影响。通过高脂饲料喂养和腹腔注射链脲佐菌素(streptozocin, STZ)制备T2DM小鼠模型。将小鼠分为对照组、模型组(自由活动)、抗阻运动组(每周5次尾部负重爬梯运动)、有氧运动组(每周5次无负重跑台运动)和联合运动组(每周第一、三、五天进行有氧运动,第二、四天进行抗阻运动)。8周干预完成后,用ELISA试剂盒检测小鼠血清脂质水平和炎症因子,用HE和PAS染色法观察回肠病理学变化,用实时荧光定量PCR和免疫印迹分别检测肠道紧密连接相关蛋白mRNA和蛋白表达水平,并检测缺氧诱导因子1α (hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)和肌球蛋白轻链激酶(myosin light chain kinase, MLCK)蛋白的表达。结果显示,和模型组相比,三种运动都能降低血糖,减轻体重。有氧运动和联合运动降低血清脂质(甘油三酯和总胆固醇)水平,上调回肠组织紧密连接相关蛋白和HIF-1α的表达,提高肠道碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)活性,降低血清脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、白介素-1β (interleukin-1β, IL-1β)、肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)和二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)水平,下调回肠组织MLCK蛋白的表达水平。上述结果提示,三种运动都能降低T2DM小鼠血糖、减轻体重,有氧运动和联合运动还能恢复被破坏的肠道机械屏障,其机制可能与HIF-1α-MLCK通路有关。

关键词：运动方式 2型糖尿病肠道机械屏障

瓜氨酸对糖尿病肾病小鼠肾损伤和骨骼肌萎缩的影响

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营养学报 2023年第5期45卷 441-447页

作者：李泰悦于晓依马欣雨文嫄媛徐非邱丽颖江南大学无锡医学院无锡214122

目的探讨瓜氨酸(L-citrulline,L-Cit)改善糖尿病肾病小鼠肾损伤和骨骼肌萎缩的作用以及分子机制。方法雄性C57BL/6J小鼠采用高脂饲料喂养+腹腔注射STZ法构建糖尿病肾病模型,小鼠随机分为3组:对照组(NC),模型组(DN)和瓜氨酸补充组(DN+L... 详细信息

目的探讨瓜氨酸(L-citrulline,L-Cit)改善糖尿病肾病小鼠肾损伤和骨骼肌萎缩的作用以及分子机制。方法雄性C57BL/6J小鼠采用高脂饲料喂养+腹腔注射STZ法构建糖尿病肾病模型,小鼠随机分为3组:对照组(NC),模型组(DN)和瓜氨酸补充组(DN+L-Cit),每组10只,瓜氨酸补充组每天给予瓜氨酸灌胃50mg/(kg·d),持续4w。14w后进行网格实验和疲劳转棒实验测定小鼠握力和体能;取血浆测定氨基酸谱;取血清和肾脏组织测定小鼠血肌酐、尿素氮、尿微量白蛋白肌酐比(urinary microalbumin to creatinine ratio, ACR)、肾脏指数等肾功能指标;取腓肠肌组织测定腓肠肌湿重、腓肠肌结构等肌肉功能相关指标,qPCR检测肌肉萎缩相关基因MYOG、MURF-1和BAX等的表达。结果与NC组相比,DN组氨基酸谱发生显著改变,血浆、肾脏和腓肠肌中精氨酸含量显著降低(P<0.05),肾脏发生纤维化病变,血肌酐、ACR显著增高(P<0.05),肾脏促纤维化因子TGFβ1、肾脏精氨酸酶2表达显著升高(P<0.05),握力和体能显著降低(P<0.05),腓肠肌湿重降低(P<0.05),腓肠肌肌肉萎缩相关基因MYOG、MURF-1和BAX的表达显著改变(P<0.05),腓肠肌nNOS表达、NO含量、PGC-1α表达显著改变(P<0.05),肾脏和腓肠肌TNFα和IL-1β表达显著升高(P<0.05);与DN相比,DN+L-Cit组血浆、肾脏和腓肠肌精氨酸含量显著升高(P<0.05),肾功能显著恢复,握力和体能显著升高(P<0.05),肌萎缩得到了改善,肌肉功能显著增强,血浆、肾脏和腓肠肌TNFα和IL-1β的表达显著降低(P<0.05)。结论瓜氨酸可能通过调节机体精氨酸含量,改善糖尿病肾病小鼠肾损伤和骨骼肌萎缩病变。

关键词：小鼠氨基酸糖尿病肾病肌萎缩精氨酸瓜氨酸

基于端面入射的高品质因数硅基光学微盘传感器设计

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基于端面入射的高品质因数硅基光学微盘传感器设计

作者：于晓依哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

以硅半导体材料技术制作的各种光有源及无源器可有效实现高度集成化,为突破光器件的瓶颈带来了希望。除光通信系统、光信息处理等方面,硅基光学微腔以其较小的模式体积和高品质因子等特性,在环境监控、重大疾病早期预防和生化安全等领... 详细信息

以硅半导体材料技术制作的各种光有源及无源器可有效实现高度集成化,为突破光器件的瓶颈带来了希望。除光通信系统、光信息处理等方面,硅基光学微腔以其较小的模式体积和高品质因子等特性,在环境监控、重大疾病早期预防和生化安全等领域也得到了广泛地关注和发展。然而时下常用的微纳光学耦合机制存在着耦合条件苛刻、工艺精度要求较高、结构稳定性差、制备成本较高或耦合效率较低等弊端,限制了光学回音壁谐振腔在生物医学和生化传感等领域的商用化进程。本文针对上述问题,从仿真建模计算和实验等多角度证明了端面入射的直接耦合机制的可行性,并基于这一机制开展了一系列温度和折射率传感实验。本文完成的主要工作如下:基于光学回音壁微腔理论,给出了包括谐振波长、品质因数、模体积和损耗机制在内的多项微盘传感器参数,并对片上微盘传感器的基本工作原理和性能指标进行了探究。针对实验中使用到的顶层硅厚度为220 nm和340 nm的两种二维均匀光栅耦合器,本文利用有限差分波束传播法分别对其参数进行了仿真建模计算优化和实验验证。针对端面入射耦合机制的工作效率,本文使用有限时域差分方法(FDTD)进行了仿真计算,满足了较为高效的耦合需要。探究了基于SOI材料的微纳光学结构制备工艺,以及用于导流和定向定位传感的PDMS微流通道的制备方案,实现了实验中微流通道与晶片的有效封装。基于上述端面耦合机制,本文制备了包括圆形微盘在内的片上光学结构,利用结构反射光谱中品质因数较高的模式进行了一系列温度和溶液折射率传感实验,根据收集到的实验结果分析了传感系统灵敏度和探测极限等相关参数,并开展了验证性实验。基于端面入射的直接耦合机制在保证了较高耦合效率的基础上,可以激发出微盘谐振腔中很多品质因数较高的模式,同时其具有制备工艺较为简单成熟,耦合条件限制较小和结构较为稳定等优势,有望在生化传感和环境监测等热点领域发挥极大的应用潜能。

关键词：回音壁谐振腔硅基微盘品质因数温度传感折射率传感

限制活动加剧2型糖尿病小鼠肠道菌群和糖脂代谢紊乱

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微生物学通报 2022年第12期49卷 5242-5255页

作者：于晓依李泰悦朱雪锐文嫄媛朱美珍蔡维维邱丽颖江南大学无锡医学院江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

【背景】久坐行为在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者群体中广泛存在,对于患者的血糖控制具有严重的不良影响,但是其具体机制还缺乏较为完善的阐述。【目的】通过限制小鼠活动模拟久坐行为,从而阐明久坐导致2型糖尿病小鼠... 详细信息

【背景】久坐行为在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者群体中广泛存在,对于患者的血糖控制具有严重的不良影响,但是其具体机制还缺乏较为完善的阐述。【目的】通过限制小鼠活动模拟久坐行为,从而阐明久坐导致2型糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱加剧的具体机制,为相应的健康教育和干预提供一定的理论基础。【方法】利用C57BL/6J雄性小鼠构建糖尿病模型,小鼠随机分为3组:正常组(CON)、2型糖尿病模型组(MOD)和2型糖尿病限制活动组(SED),通过限制小鼠活动的方法使其进行8周的久坐行为;采用试剂盒和形态学观察法测定小鼠糖脂代谢紊乱情况;HE和PAS染色观察小鼠回肠组织受损情况;采用RT-qPCR法测定小鼠粪便微生物的变化;采用TBA试剂盒测定小鼠血清和肝脏中总胆汁酸含量;分别通过荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blotting测定小鼠回肠和肝脏组织中法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体5(G protein coupled bile acid receptor 5,TGR5)的mRNA和蛋白表达水平。【结果】与正常组相比,模型组小鼠血糖升高、血脂增加、胰岛素抵抗和口服葡萄糖耐量紊乱,而且肠道病理学变化明显,限制活动使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱增加(P<0.05);T2DM小鼠肠道菌群失调,在门和属水平上的有益菌减少、有害菌增加,限制活动加剧了这一情况;与正常组相比,T2DM小鼠血清和肝脏组织中总胆汁酸含量增加,限制活动组总胆汁酸进一步增加(P<0.05);模型组小鼠胆汁酸受体FXR和TGR5表达较正常组显著降低(P<0.01),限制活动后进一步抑制了这些受体的表达。同时,Spearman相关性分析也显示小鼠糖脂代谢水平与肠道菌群及肠道菌群代谢物胆汁酸存在显著相关性。【结论】限制活动致使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱加剧,其机制可能与肠道菌群和胆汁酸代谢失调,以及胆汁酸受体的进一步下调有关。

关键词：久坐行为限制活动 2型糖尿病肠道菌群总胆汁酸

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基于流固耦合的双面动臂塔吊强度分析

机械工程与自动化 2022年第5期 59-61页

作者：刘振扬马思群于晓依明志远大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028

塔吊在运行过程中往往伴随风载作用,尤其在风力较大的情况下塔吊易发生失稳。为验证双面动臂塔吊在强风工况下的安全性,基于流固耦合方法对双面动臂塔吊进行强度分析。首先基于有限元法对双面动臂塔吊结构的三维模型进行网格划分,获得... 详细信息

塔吊在运行过程中往往伴随风载作用,尤其在风力较大的情况下塔吊易发生失稳。为验证双面动臂塔吊在强风工况下的安全性,基于流固耦合方法对双面动臂塔吊进行强度分析。首先基于有限元法对双面动臂塔吊结构的三维模型进行网格划分,获得流域计算模型和结构有限元模型;然后根据工作环境得到流体计算工况,利用CFD软件对流域模型进行仿真计算,获得风载数据;最后利用流固耦合平台将风载数据以插值的方法传递到塔吊结构模型进行流固耦合计算,获得计算工况下塔吊的应力和位移数据。仿真结果表明:在六级风作用下塔吊最大应力小于许用应力,最大位移满足要求,能够安全工作。

关键词：双面动臂塔吊流固耦合强度分析

元宇宙虚拟空间在时尚领域的应用现状及发展趋势

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纺织学报 2024年第4期45卷 238-245页

作者：王雪微于晓坤东华大学服装与艺术设计学院上海200051 东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室上海200051

为促进元宇宙下虚拟空间在时尚领域的应用,采用综合分析和案例研究,以了解和剖析时尚虚拟空间的影响因素和发展趋势。对虚拟试穿、非同质化货币、数字化身等纺织服装领域发展元宇宙产业的常见措施进行总结,对时尚虚拟空间的建立方式进... 详细信息

为促进元宇宙下虚拟空间在时尚领域的应用,采用综合分析和案例研究,以了解和剖析时尚虚拟空间的影响因素和发展趋势。对虚拟试穿、非同质化货币、数字化身等纺织服装领域发展元宇宙产业的常见措施进行总结,对时尚虚拟空间的建立方式进行概述,对虚拟空间中虚拟试衣、服装定制系统、数字化服装设计工具等案例在纺织服装领域的应用进行剖析,强调了虚拟空间作为元宇宙的重要媒介对时尚领域的实践意义。回顾了当前时尚空间运营模式,揭示其在商业性、实用性和交互性上的短板。探讨了实体商业中心相对于虚拟空间在政府支持、历史文化及交互性方面的优势,指出人工智能发展将重塑时尚领域创作模式,未来时尚虚拟空间宜以综合性商业体形式发展,以实体综合性商业体为依托,通过镜像空间实现实体经济和数字经济的深度融合。最后,提供了时尚综合商业体的实施路径和手段,包括利用虚拟现实技术和人工智能,在元宇宙空间中发展具有文化性、和现实互联、能够实现用户共创的时尚综合商业体。

关键词：元宇宙虚拟空间数字时尚人工智能数字化转型

某型机车牵引电机冷却风机随机振动疲劳仿真分析

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机械研究与应用 2022年第1期35卷 121-123,128页

作者：侯岩松马思群张露文于晓依大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028

机车车体随机振动使牵引电机冷却风机产生损坏的情况时常发生。利用对牵引电机冷却风机模型进行约束模态分析,获取结构随机振动分析所必需的模态解,然后采用IEC61373-2010标准中的加速度功率谱对电机结构进行随机振动加载,获得结构在横... 详细信息

机车车体随机振动使牵引电机冷却风机产生损坏的情况时常发生。利用对牵引电机冷却风机模型进行约束模态分析,获取结构随机振动分析所必需的模态解,然后采用IEC61373-2010标准中的加速度功率谱对电机结构进行随机振动加载,获得结构在横、纵、垂三个方向的1、2、3应力分布,并通过三区间法及线性疲劳累计损伤理论对结构的振动疲劳寿命进行评估,最后验证了风机结构的安全性。

关键词：冷却风机模态随机振动疲劳功率谱密度

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钢筋混凝土柱的易损性函数研究

工程力学 2024年第1期41卷 219-228页

作者：代旷宇于晓辉吕大刚郑州大学水利与土木工程学院郑州450001 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 桂林理工大学土木建筑工程学院桂林541004

基于文献调研,建立了满足我国现行设计规范的钢筋混凝土(RC)框架柱的拟静力试验数据库。将RC柱的损伤状态分为六级,并给出了相应修复方法。基于FEMA P-58方法,以位移角为工程需求参数,建立了RC柱在各损伤状态下所对应的易损性函数。通过... 详细信息

基于文献调研,建立了满足我国现行设计规范的钢筋混凝土(RC)框架柱的拟静力试验数据库。将RC柱的损伤状态分为六级,并给出了相应修复方法。基于FEMA P-58方法,以位移角为工程需求参数,建立了RC柱在各损伤状态下所对应的易损性函数。通过与FEMA P-58的易损性函数对比,对所建立的易损性函数的质量进行了评定,并讨论了抗震设防等级和轴压比对易损性函数的影响。结果表明:该文所建立的易损性函数整体处于高质量水准。各极限状态下易损性函数中位值范围为0.764%~4.52%,对数标准差范围为0.339~0.425。三、四级框架柱与一级框架柱在各极限状态的易损性曲线的超越概率之差分别高达11.79%和15.39%。一级、二级及三、四级框架柱在高轴压比工况和低轴压比工况下各极限状态的易损性曲线的超越概率之差分别高达到42.61%、37.11%和43.37%。该文研究结果可辅助我国混凝土建筑结构的地震灾害损失评估及韧性分析。

关键词： RC柱易损性函数损伤状态修复方法抗震韧性

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