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短链菊粉与高脂饲粮对不同基因型小鼠血清葡萄糖含量及盲肠微生物区系关联性的影响

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动物营养学报 2023年第2期35卷 1308-1320页

作者：冯焱蒙爱冯江浩薛智权赵燕崔洁山西农业大学生命科学学院太谷030800 山西农业大学动物科技学院太谷030800 山西省太原市食品药品检验所太原030000

本试验旨在研究短链菊粉与高脂饲粮对不同基因型小鼠血清葡萄糖含量及盲肠微生物区系关联性的影响。将8周龄40只雄性野生型C57BL/6J小鼠与40只雄性瘦素(Leptin)基因敲除小鼠分为8组,每组10只,单笼饲养。1~4组为野生型小鼠的不同处理组:... 详细信息

本试验旨在研究短链菊粉与高脂饲粮对不同基因型小鼠血清葡萄糖含量及盲肠微生物区系关联性的影响。将8周龄40只雄性野生型C57BL/6J小鼠与40只雄性瘦素(Leptin)基因敲除小鼠分为8组,每组10只,单笼饲养。1~4组为野生型小鼠的不同处理组:野生型对照组(CT组)、野生型+10%短链菊粉组(CI组)、野生型+高脂组(CH组)、野生型+高脂+10%短链菊粉组(CHI组);5~8组为Leptin基因敲除小鼠的不同处理组:Leptin基因敲除对照组(OT组)、Leptin基因敲除+10%短链菊粉组(OI组)、Leptin基因敲除+高脂组(OH组)、Leptin基因敲除+高脂+10%短链菊粉组(OHI组)。试验期为8周,期间监测采食量与体增重。于第8周腹腔注射葡萄糖,注射后15、30、60和120 min测定血清葡萄糖含量。之后脱臼处死,测定体重与体长,取肝脏、生殖腺脂肪称重。取盲肠段及内容物测定微生物群落组成。结果表明:1)第12天CHI组体重显著低于CI组(P0.05)。野生型组体重均显著低于Leptin基因敲除组(P<0.05)。野生型组肥胖系数、肝重比基本低于Leptin基因敲除小组,OHI组的肝重比显著高于OI组和OT组(P<0.05)。2)30 min时,CH组和CHI组血清葡萄糖含量显著高于CT组和CI组(P<0.05);60 min时,OH组和OHI组血清葡萄糖含量分别显著高于OT组和OI组(P<0.05)。3)盲肠乳酸杆菌属(Lactobacillus)相对丰度与肝重比和Lee’s指数存在极显著正相关(P<0.01),而未命名梭菌纲_UCG-014属(norank_f_norank_o_Clostridia_UCG-014)和杜博西拉属(Dubosiella)相对丰度分别与肝重比和Lee’s指数存在极显著负相关(P<0.01),血清葡萄糖含量与布劳特氏菌属(Blautia)、拉克氏梭状芽孢杆菌属(Lachnoclostridium)、粪杆菌属(Faecalibaculum)和杜博西拉属相对丰度存在极显著正相关(P<0.01),而与毛螺菌科_NK4A136群(Lachnospiraceae_NK4A136_group)、未命名梭菌纲_UCG-014属和未命名穆里巴库莱科(norank_f_Muribaculaceae)相对丰度存在极显著负相关(P<0.01)。综上所述,高脂饲粮能够显著提高肠道内菌群代谢通路的强度,且在Leptin基因敲除小鼠中更为明显,短链菊粉能够在一定程度上抑制能量代谢通路的提高,优化菌群结构。

关键词：短链菊粉高脂饲粮 Leptin基因敲除血清葡萄糖微生物区系

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基于自适应滤波的声学回声消除算法研究

基于自适应滤波的声学回声消除算法研究

作者：冯江浩太原理工大学

学位级别：硕士

现如今的通信产业蓬勃发展,各种通信设备在我们生活和工作中逐渐变得不可或缺,其通话质量的好坏直接决定了人们最根本的用户体验。影响通话质量的主要因素是噪声和回声,回声就是在通话过程中从听筒听到的自己讲话的声音,而回声的存在常... 详细信息

现如今的通信产业蓬勃发展,各种通信设备在我们生活和工作中逐渐变得不可或缺,其通话质量的好坏直接决定了人们最根本的用户体验。影响通话质量的主要因素是噪声和回声,回声就是在通话过程中从听筒听到的自己讲话的声音,而回声的存在常常令人难以忍受,如何降低声学回声对语音信号的影响是本文主要的研究内容。针对传统回声消除算法性能上的不足,基于声学回声消除(Acoustic Echo Cancellation,AEC)的基本原理,以及横向有限冲激响应滤波器和自适应滤波算法,对于不同条件下的AEC提出了相应的改进算法,主要研究内容如下:1.在输入信号为无关信号的条件下,针对回声路径复杂且长度很长时,稀疏控制μ律比例归一化最小均方算法(SC-MPNLMS)计算复杂度高的问题,提出一种变步长SC-MPNLMS频域分块算法。结合估计回声与误差信号的对数功率谱(LPS),用递归平均方法处理每个频点的自相关与误差信号的互相关从而共同确定泄漏系数,使用变步长矩阵代替全局步长因子对滤波器权值向量进行更新,改善了算法在后期步长因子过大导致稳态误差过大的缺点;针对频域分块自适应滤波算法初始收敛速度慢的问题,将滤波器初始权值赋值为稀疏度适中的随机序列。2.在输入信号为相关信号的条件下,并且当系统中存在脉冲噪声时,提出一种联合优化的归一化子带自适应滤波(NSAF)回声消除鲁棒性算法。基于标准NSAF算法的收敛性,通过最小化其均方误差(MSE),联合时变步长与时变正则化参数对算法进行优化,使算法在获得快速的收敛速率时能够取得较低的稳态失调,并且当脉冲噪声出现时,通过递归的方式更新子带截止系数,提升算法对脉冲噪声的鲁棒性。3.在相关输入信号条件下,针对回声路径稀疏程度对比例NSAF算法性能的恶化影响,提出一种改进的稀疏控制比例NSAF算法。使用稀疏测量方法对未知的回声路径的稀疏程度进行估计,结合稀疏程度控制方程,通过最优化算法的性能指标来确定指数方程中的最优参数,并用分段线性函数取代原指数控制方程来简化算法复杂度,通过在每次迭代中采用估计回声路径的稀疏程度,提高比例NSAF算法对回声路径稀疏程度的鲁棒性。

关键词：声学回声消除自适应滤波算法频域分块联合优化稀疏程度

一种用于回声消除的变步长SC-MPNLMS频域分块算法

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现代电子技术 2019年第7期42卷 66-70页

作者：冯江浩李鸿燕太原理工大学信息工程学院山西太原030024

针对回声路径的冲激响应时间长,稀疏控制μ律比例归一化最小均方算法(SC-MPNLMS)计算复杂度高的问题,提出一种变步长的频域分块SC-MPNLMS的线性回归,得到估计回声每个频点的自相关,以及估计回声与误差信号的互相关来确定泄漏系数,从而... 详细信息

针对回声路径的冲激响应时间长,稀疏控制μ律比例归一化最小均方算法(SC-MPNLMS)计算复杂度高的问题,提出一种变步长的频域分块SC-MPNLMS的线性回归,得到估计回声每个频点的自相关,以及估计回声与误差信号的互相关来确定泄漏系数,从而调整全局步长因子对自适应滤波器系数进行变步长矩阵的更新,改善了算法在稳态阶段时步长因子过大的缺点。针对频域分块自适应滤波算法初始收敛速度慢的问题,将滤波器初始权值赋值为稀疏度适中的随机序列。实验结果表明,在回声路径不同的稀疏程度条件下,保持了与SC-MPNLMS算法相近的收敛速度与稳态回声返回损耗增量(ERLE),并且降低了算法复杂度。

关键词：稀疏控制μ律比例归一化最小均方算法频域分块递归平均泄漏系数确定变步长

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心肌肥厚相关基因的生物信息学分析及验证

中国比较医学杂志 2021年

作者：魏思昂毛明松蒙爱冯江浩闫丽欢冯焱丁志文山西农业大学生命科学学院复旦大学中山医院心血管研究所

目的运用生物信息学方法筛选与心肌肥厚（myocardialhypertrophy，MH）相关基因，为MH的治疗提供可行性研究方向和具体作用靶点。方法从GEO数据库中下载MH相关表达谱芯片数据，使用GEO2R筛选差异表达基因，依据Venn图交集获取差异共... 详细信息

目的运用生物信息学方法筛选与心肌肥厚（myocardialhypertrophy，MH）相关基因，为MH的治疗提供可行性研究方向和具体作用靶点。方法从GEO数据库中下载MH相关表达谱芯片数据，使用GEO2R筛选差异表达基因，依据Venn图交集获取差异共表达基因，通过DAVID网站进行GO及KEGG生物功能富集分析，STRING网站和Cytoscape3.7.2软件进行蛋白-蛋白相互作用（protein-proteininteraction，PPI）分析。Coexpedia进行共表达基因网络分析和功能注释。进一步构建主动脉弓结扎小鼠模型，Quantitativereal-timePCR(qRT-PCR)和Massion染色结果鉴定小鼠模型是否成功。随后采用qRT-PCR验证筛选hub基因在肥厚小鼠中mRNA相对表达量。结果 3个数据集的差异共表达基因53个，从PPI网络中进一步筛选得到32个基因。GO功能富集分析发现差异表达基因主要参与细胞因子活性、肽酶抑制剂活性、趋化因子活性等生物学过程。KEGG分析显示差异基因主要参与ECM受体相互作用、破骨细胞分化、肺结核、PI3K-Akt信号通路、粘附斑、雌激素信号途径、Toll样受体信号通路等七条信号通路。Coexpedia共表达基因网络分析进一步筛选Serpina3n、Cdkn1a、Fos、Col5a2、Fn1、Timp1、Cp、Spp1、Lox、Ctgf10个hub基因参与MH疾病的发生、发展过程。最后，依据BNP mRNA表达水平和Masson染色结果显示小鼠造模成功，Timp1、Ctgf、Serpina3n、Cp、Cdkn1a、Fos、Spp1、Col5a2、Fn1等9个基因均在肥厚性心肌小鼠中高表达。结论本研究鉴定出9个肥厚型心肌病潜在的诊断和治疗靶点，为进一步探讨MH发生、发展具体分子机制及分子标志物的筛选奠定了基础。

关键词：心肌肥厚靶点基因信号通路基因共表达蛋白-蛋白相互作用 GO和KEGG

CRISPR/Cas9基因编辑技术及应用研究概述

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动物医学进展 2021年第3期42卷 123-126页

作者：冯江浩魏思昂闫丽欢崔洁冯焱山西农业大学生命科学院山西太谷030801 山西省太原市食品药品检验所山西太原030000

CRISPR/Cas9是从细菌中发现的一种用Cas9核酸酶对外源DNA进行切割从而保护自身基因完整性的防御机制。通过对其结构中指导性RNA的改变即可便捷地对其识别位点进行改变,在基因编辑的应用方面具有很大潜力。论文主要概述CRISPR/Cas9系统... 详细信息

CRISPR/Cas9是从细菌中发现的一种用Cas9核酸酶对外源DNA进行切割从而保护自身基因完整性的防御机制。通过对其结构中指导性RNA的改变即可便捷地对其识别位点进行改变,在基因编辑的应用方面具有很大潜力。论文主要概述CRISPR/Cas9系统的组成、机制以及优缺点,同时介绍CRISPR/Cas9系统在科学研究、动物疾病治疗以及一些由基因改变导致的疾病模型方面的应用,对CRISPR/Cas9基因编辑技术的发展进行预测。

关键词： CRISPR/Cas9 基因编辑疾病模型基因治疗

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乳腺癌-冠心病共享生物标志物筛选

科学技术与工程 2021年第6期21卷 2218-2224页

作者：魏思昂丁志文冯江浩郝琴琴冯焱山西农业大学生命科学学院太谷030801 复旦大学中山医院心血管病研究所上海200032

运用生物信息学方法筛选乳腺癌-冠心病标志物,为乳腺癌诱发的冠心病治疗提供潜在的作用靶点。从基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)中下载乳腺癌和冠心病相关表达谱芯片数据,使用GEO2R筛选差异表达基因,依据Venn图交集获取差... 详细信息

运用生物信息学方法筛选乳腺癌-冠心病标志物,为乳腺癌诱发的冠心病治疗提供潜在的作用靶点。从基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)中下载乳腺癌和冠心病相关表达谱芯片数据,使用GEO2R筛选差异表达基因,依据Venn图交集获取差异共表达基因,通过DAVID网站进行基因功能注释(gene ontology,GO)及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)生物功能富集分析,STRING网站和Cytoscape 3.7.2软件进行蛋白互作分析。GEPIA和Kaplan-Meier Plotter进行对乳腺癌患者hub基因mRNA表达水平和预后分析。结果表明:2个数据集筛选得到差异表达基因286个,基于在乳腺癌中mRNA显著性表达水平筛选出45个基因。GO功能富集分析发现差异表达基因主要在泛素蛋白转移酶活性、糖蛋白结合、泛素蛋白连接酶结合等生物学过程发挥作用。KEGG分析显示差异基因主要参与缝隙连接、肾素分泌、5-羟色胺能突触、谷氨酸能突触、血管平滑肌收缩、血小板活化、癌细胞蛋白多糖等多条信号通路。基因mRNA表达水平和预后分析显示NLN、POSTN、MAPT、MYO6、MAP1B、FBXO31、KIT、PIK3R1等8个与冠心病相关的hub基因参与乳腺癌的发生、发展过程。NLN、POSTN、MAPT、MYO6、MAP1B、FBXO31、KIT、PIK3R1可作为检测乳腺癌诱导冠心病的潜在标志物。

关键词：生物信息学肿瘤心脏病乳腺癌冠心病信号通路蛋白质-蛋白质相互作用

大蒜素对小鼠黑色素瘤B16F10细胞体外增殖和迁移能力的影响

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畜牧兽医学报 2021年第3期52卷 831-838页

作者：朱芷葳蓝吴涛马悦悦李鹏飞李宏张磊司文睿冯江浩山西农业大学生命科学学院太谷030803 山西省生物研究院有限公司太原030006

旨在研究不同浓度的大蒜素对色素形成关键基因小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor,MITF)表达的影响,以及对B16F10细胞增殖和迁移的作用,为家养宠物及畜牧行业中的动物黑色素瘤治疗提供一个新思路。... 详细信息

旨在研究不同浓度的大蒜素对色素形成关键基因小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor,MITF)表达的影响,以及对B16F10细胞增殖和迁移的作用,为家养宠物及畜牧行业中的动物黑色素瘤治疗提供一个新思路。将添加不同浓度大蒜素的黑色素瘤B16F10细胞分为对照组(0μg·mL^(-1))和试验组(5、10、15、20μg·mL^(-1))。采用qRT-PCR检测B16F10细胞中MITF mRNA的表达水平;Western blot检测MITF蛋白质的表达水平。通过吸光度值计算细胞的增殖率,进而确定不同浓度大蒜素对细胞增殖的抑制情况。不同浓度大蒜素处理B16F10细胞42 h后,采用细胞划痕评价细胞迁移能力。结果显示,随大蒜素浓度升高,B16F10细胞中色素形成关键基因MITF mRNA的表达量逐渐降低;Western blot结果显示,MITF蛋白表达量呈浓度依赖性降低。在细胞增殖检测中,发现5、10、15、20μg·mL^(-1)大蒜素对B16F10细胞的增殖能力具有显著的抑制效果(P<0.001),且抑制率随浓度升高而加强。细胞划痕结果显示,大蒜素浓度在10、15、20μg·mL^(-1)时对细胞的迁移抑制较大。综上表明,大蒜素能够影响黑色素瘤B16F10细胞特异性标记基因MITF的表达,并抑制了黑色素瘤B16F10细胞的增殖和迁移。

关键词： B16F10细胞 MITF 大蒜素增殖迁移

膳食纤维摄入与心血管疾病风险相关性的Meta分析

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中国食物与营养 2021年第9期27卷 8-13,47页

作者：冯焱魏思昂王雷冯江浩山西农业大学生命科学学院山西太谷030801

目的:分析膳食纤维摄入对心血管疾病风险因素影响的证据。方法:通过计算机检索在Web of Science、PubMed、EMBASE、CNKI数据库1950—2019年8月公开发表的有关膳食纤维和碳水化合物摄入量与心血管疾病发病风险的英文和中文文献。严格按... 详细信息

目的:分析膳食纤维摄入对心血管疾病风险因素影响的证据。方法:通过计算机检索在Web of Science、PubMed、EMBASE、CNKI数据库1950—2019年8月公开发表的有关膳食纤维和碳水化合物摄入量与心血管疾病发病风险的英文和中文文献。严格按照纳入与排除标准筛选文献,提取资料并评价质量,采用Rev Man 5.30进行Meta分析。结果:心血管疾病风险因素得到了改善,LDL的SMD值为-1.16 mmol/L,95%CI(-2.89,0.46);HDL的SMD值为0.08 mmol/L,95%CI(-0.29,0.46);收缩压(SBP)的SMD值为-0.028 mmHg,95%CI(-1.20,0.63);舒张压(DBP)的SMD值为-0.35 mmHg,95%CI(-0.96,0.25);肿瘤坏死因子-ɑ(TNF-ɑ)的SMD值为-0.36 pg/mL,95%CI(-2.50,-1.77);白细胞介素-6(IL-6)的SMD值为-1.26 pg/mL,95%CI(-4.96,-2.45)。结论:高膳食纤维可通过降低心血管病患者高风险因子水平辅助治疗心血管疾病。

关键词：膳食纤维心血管疾病 Meta分析

膳食纤维与短链脂肪酸对肠道微生物以及宿主健康的影响

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粮食与饲料工业 2021年第4期 37-41页

作者：冯焱闫丽欢冯江浩李建慧山西农业大学生命科学院山西太谷030801 山西农业大学动物科技学院山西太谷030801

膳食纤维是一类能被肠道微生物利用的物质,微生物代谢产生的短链脂肪酸影响宿主健康。已有的研究证实,膳食纤维是一种多糖,它既不能被胃肠道消化吸收,也不能产生能量,饮食中添加膳食纤维能够显著改变肠道微生物的多样性,使产短链脂肪酸... 详细信息

膳食纤维是一类能被肠道微生物利用的物质,微生物代谢产生的短链脂肪酸影响宿主健康。已有的研究证实,膳食纤维是一种多糖,它既不能被胃肠道消化吸收,也不能产生能量,饮食中添加膳食纤维能够显著改变肠道微生物的多样性,使产短链脂肪酸的菌群丰度提升。不同类别的短链脂肪酸发挥的作用迥异,对宿主的物质能量代谢、免疫系统及相关疾病的发生均有侵染。主要综述膳食纤维对肠道微生物演替的变化和可能的潜在机制,以及由代谢产生的短链脂肪酸对宿主健康的影响,为探究饮食、肠道微生物及宿主健康三者间关系提供参考。

关键词：膳食纤维短链脂肪酸肠道微生物宿主健康