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缺血性脑卒中铁死亡特征基因NFE2L2的鉴定与验证

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1466-1474页

作者：王咪马书杰刘杨齐瑞上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院康复医学科上海市200437 上海中医药大学上海市201203 上海市第二康复医院上海市200431

背景:铁死亡与缺血性脑卒中的发病密切相关,靶向铁死亡是一种治疗缺血性脑卒中有前景的方案,但具体调控靶点尚不明确。目的:通过生物信息学和机器学习方法筛选缺血性脑卒中铁死亡相关特征基因,并通过细胞实验进行验证,探讨铁死亡在缺血... 详细信息

背景:铁死亡与缺血性脑卒中的发病密切相关,靶向铁死亡是一种治疗缺血性脑卒中有前景的方案,但具体调控靶点尚不明确。目的:通过生物信息学和机器学习方法筛选缺血性脑卒中铁死亡相关特征基因,并通过细胞实验进行验证,探讨铁死亡在缺血性脑卒中的作用。方法:基于GEO数据库和FerrDb数据库选取符合条件的缺血性脑卒中相关数据集和铁死亡表达数据集,通过t检验筛选铁死亡相关差异基因。对铁死亡相关差异基因进行GO功能富集分析与KEGG信号通路富集分析。通过PPI网络分析和机器学习筛选缺血性脑卒中铁死亡的特征基因,利用ROC分析和GSEA分析探究特征基因的准确性和生物功能。然后进行细胞实验,将HT22细胞分为对照组与缺血性脑卒中组,对照组不作任何干预,缺血性脑卒中组加入0.1 mol/L的H_(2)O_(2)干预24 h诱导细胞氧化应激和铁死亡,通过实时荧光定量RT-PCR和Western Blot验证铁死亡的发生和特征基因表达。结果与结论:(1)共获取45个铁死亡相关差异基因,GO和KEGG富集分析发现差异基因与氧化应激、自噬、铁死亡、脂肪细胞因子信号通路和线粒体代谢密切相关。(2)通过PPI网络中的MCODE插件和cytoHubba插件与机器学习中的LASSO算法和SVM-RFE算法共鉴定出1个铁死亡特征基因核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,NFE2L2)。(3)对NFE2L2进行ROC曲线分析,发现在训练集和验证集中构建的诊断预测模型具有良好的准确性与特异性;对NFE2L2进行GSEA分析,发现特征基因通过免疫、炎症反应、氨基酸代谢及神经因子调控等方面参与缺血性脑卒中发病机制的调控。(4)细胞实验的RT-PCR和Western Blot分析表明,与对照组对比,缺血性脑卒中组中的酰基辅酶A合成酶长链家族成员4 mRNA和蛋白表达水平显著增高(P<0.05),谷胱甘肽过氧化物酶4 mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与对照组对比,缺血性脑卒中组中特征基因NFE2L2 mRNA和蛋白表达水平显著增高(P<0.05)。(5)上述结果证实,缺血性脑卒中与铁死亡密切相关,靶向特征基因NFE2L2可以为研究和治疗缺血性脑卒中提供一定的思路与方向。

关键词：缺血性脑卒中铁死亡生物信息学 HT22细胞机器学习特征基因细胞实验 NFE2L2 ASCL4 GPX4

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脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的分子机制

中国组织工程研究 2025年第23期29卷 5041-5050页

作者：杨娜刘杨郝慧琴山西中医药大学中西医结合基础实验室山西省晋中市030619

背景:急性肝损伤是由多种病因诱发的肝脏损害,如未及时治疗则会发展成急性肝衰竭,严重影响患者的生命安全。由于肝脏是人体最大的免疫器官和代谢器官,目前治疗急性肝损伤尚无最优方案。脂肪间充质干细胞因具有多向分化潜能和免疫调节活... 详细信息

背景:急性肝损伤是由多种病因诱发的肝脏损害,如未及时治疗则会发展成急性肝衰竭,严重影响患者的生命安全。由于肝脏是人体最大的免疫器官和代谢器官,目前治疗急性肝损伤尚无最优方案。脂肪间充质干细胞因具有多向分化潜能和免疫调节活性已逐渐成为治疗急性肝损伤的有效工具。目的:综述目前脂肪间充质干细胞及其经不同方式修饰后治疗急性肝损伤的进展和分子机制。方法:从PubMed、Web of Science与中国知网数据库中检索2000-2023年发表的相关文献,以“Acute liver injury,liver injury,Adipose tissue-derived mesenchymal stem cell,liver Injury Repair,stem cell transplantation,stem cell repair,Cell surface engineering,stem cell modification”为英文检索词,以“急性肝损伤,肝损伤,脂肪间充质干细胞,肝损伤修复,干细胞移植,干细胞修复,干细胞修饰”为中文检索词,最终检索筛选出该领域最新研究进展的62篇文献进行归纳分析。结果与结论:(1)脂肪间充质干细胞作为一种具有多向分化潜能的干细胞治疗急性肝损伤具有生物学优势,较其他两种主要间充质干细胞类型——骨髓间充质干细胞和脐带间充质干细胞具有来源丰富、获取便捷、医学伦理问题少的特点,且较骨髓间充质干细胞的自我更新能力强。(2)脂肪间充质干细胞可以通过降低免疫反应、分化为肝细胞、分泌生长因子和外泌体等多种途径,降低血清炎症因子表达,减少肝脏组织炎性细胞浸润,抑制细胞焦亡和自噬,发挥抗凋亡作用,促进肝窦内皮细胞和肝细胞再生等分子机制改善肝损伤;目前尚无研究表明何种机制为脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的最佳机制,多数观点认为这些分子机制之间相互影响相互作用协同发挥治疗作用。(3)生物材料修饰和药物预处理等方式可以提升脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的疗效:一方面,生物材料和药物修饰可以提升脂肪间充质干细胞自身的功能,如提高增殖迁移能力,上调其分泌的生长因子水平,增强抗炎能力等,从而促进脂肪间充质干细胞在损伤部位存活;另一方面,生物材料和药物修饰可以抑制损伤部位炎性细胞活化,促进血管生长,改善损伤部位环境从而提高移植成功率。(4)总之,脂肪间充质干细胞可以通过分泌生长因子和外泌体、发挥免疫调节作用及促进肝脏再生等途径在治疗急性肝损伤中发挥重要作用。随着科学技术的发展,生物材料与药物修饰可以提升脂肪间充质干细胞的自我更新能力,改善急性肝损伤的局部微环境,为进一步促进脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的临床应用提供新的思路。

关键词：急性肝损伤脂肪间充质干细胞肝脏脂肪组织细胞移植细胞修饰细胞工程损伤修复

汉黄芩素对胶原诱导性关节炎大鼠关节炎症影响的内质网应激途径

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中国组织工程研究 2025年第5期29卷 1026-1035页

作者：王瑜茹李思源徐烨张雨蒙刘杨郝慧琴山西医科大学第三医院(山西白求恩医院山西医学科学院同济山西医院)山西省太原市030032 山西中医药大学中西医结合基础实验室山西省晋中市030619

背景:类风湿关节炎是一种炎性疾病,已有多项研究表明汉黄芩素具有较好的抗炎作用,但其对类风湿关节炎的确切疗效和具体作用机制尚待阐明。目的:探讨汉黄芩素通过调节内质网应激途径改善胶原诱导性关节炎大鼠关节炎症的作用机制。方法:... 详细信息

背景:类风湿关节炎是一种炎性疾病,已有多项研究表明汉黄芩素具有较好的抗炎作用,但其对类风湿关节炎的确切疗效和具体作用机制尚待阐明。目的:探讨汉黄芩素通过调节内质网应激途径改善胶原诱导性关节炎大鼠关节炎症的作用机制。方法:①动物水平:雌性Wistar大鼠分为健康对照组、关节炎模型组、汉黄芩素治疗组,通过皮下注射牛Ⅱ型胶原与弗式佐剂构建胶原诱导性关节炎大鼠模型,治疗组在成功造模后给予连续28 d汉黄芩素灌胃治疗;在此期间,每隔7 d对各组大鼠进行体质量、关节炎评分和踝关节肿胀度测量;实验结束后,观察关节病理变化,qRT-PCR和Western Blot、免疫组化检测关节中内质网应激通路GRP78、CHOP mRNA和蛋白表达水平。②细胞水平:CCK-8检测汉黄芩素对胶原诱导性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞的细胞毒作用;不同浓度汉黄芩素处理毒胡萝卜素诱导的成纤维样滑膜细胞,ELISA检测细胞上清白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平,DCFH-DA探针法测定各组细胞内活性氧簇,qRT-PCR和Western Blot检测GRP78、IRE1α、XBP1s、CHOP mRNA和蛋白水平。结果与结论:①与健康对照组相比,关节炎模型组关节炎指数评分、踝关节肿胀度升高(P0.05)。②细胞实验中,200μmol/L汉黄芩素组可明显降低成纤维样滑膜细胞存活率(P<0.01);与空白对照组相比,毒胡萝卜素组细胞上清白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平、活性氧含量、GRP78、IRE1α、XBP1s、CHOP mRNA及蛋白表达显著增多(P<0.05);与毒胡萝卜素组相比,50μmol/L和100μmol/L汉黄芩素组可降低细胞上清白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α水平(P<0.05,P<0.01),100μmol/L汉黄芩素组可明显减少活性氧含量(P<0.01)、下调GRP78、IRE1α、XBP1s、CHOP mRNA及蛋白表达水平(P<0.05)。③结果提示汉黄芩素可以有效改善胶原诱导性关节炎大鼠的关节炎症反应,且内质网应激途径可能是其干预的关键靶点。

关键词：汉黄芩素内质网应激类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞炎症反应

二仙丸加减方含药血清抑制巨噬细胞焦亡的物质基础和作用机制

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中国组织工程研究 2025年第19期29卷 4029-4037页

作者：李思源王瑜茹徐烨郭地南楠刘杨赵杰郝慧琴山西中医药大学第三临床学院山西省晋中市030619 山西中医药大学中西医结合基础实验室山西省晋中市030619 经方扶阳山西省重点实验室山西省太原市030013

背景:课题组前期研究发现二仙丸加减方可以缓解胶原诱导性关节炎大鼠炎症反应,但其作用机制尚需进一步验证。目的:分析二仙丸加减方入血成分,观察二仙丸加减方含药血清对J774A.1巨噬细胞焦亡的影响。方法:①二仙丸加减方入血成分分析:... 详细信息

背景:课题组前期研究发现二仙丸加减方可以缓解胶原诱导性关节炎大鼠炎症反应,但其作用机制尚需进一步验证。目的:分析二仙丸加减方入血成分,观察二仙丸加减方含药血清对J774A.1巨噬细胞焦亡的影响。方法:①二仙丸加减方入血成分分析:采用超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)对二仙丸加减方及入血成分进行检测和鉴定。②二仙丸加减方含药血清对J774A.1巨噬细胞焦亡的影响:采用分子对接技术对二仙丸加减方入血成分倍半萜类化合物与NLRP3进行初步验证。将J774A.1巨噬细胞随机分为空白对照组、脂多糖+三磷酸腺苷组及脂多糖+三磷酸腺苷+二仙丸加减方含药血清低(2.5%)、中(5%)、高(10%)剂量组。根据试剂盒说明书检测各组细胞上清液中乳酸脱氢酶释放情况;ELISA检测各组细胞上清液中白细胞介素1β、白细胞介素18水平;Hoechst/PI染色法检测各组细胞膜受损情况;Western blot检测各组细胞中NLRP3、Caspase-1、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达水平。结果与结论:①共鉴定出二仙丸加减方药效成分32个,入血成分21个,其中入血成分主要包括多种倍半萜类化合物;②分子对接结果显示3-O-Acetyl-13-deoxyphomenone、Incensol oxide、Atractylenolide Ⅲ、Rupestonic acid、3,7-Dihydroxy-9,11-eremophiladien-8-one与NLRP3之间结合活性较好;③与空白对照组相比,脂多糖+三磷酸腺苷组细胞上清中乳酸脱氢酶活性及白细胞介素1β、白细胞介素18水平均显著升高(P<0.001),Hoechst/PI染色可见PI阳性细胞数量显著增加。脂多糖+三磷酸腺苷+二仙丸加减方含药血清各组上述指标均显示不同程度降低;④与空白对照组相比,脂多糖+三磷酸腺苷组NLRP3、Caspase-1、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达显著升高(P<0.05);与脂多糖+三磷酸腺苷组相比,脂多糖+三磷酸腺苷+二仙丸加减方含药血清各组细胞中NLRP3、Caspase-1、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达均有不同程度降低(P<0.05),且具有一定的剂量依赖性。结果表明:二仙丸加减方含药血清可能通过调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路抑制J774A.1巨噬细胞焦亡。

关键词：二仙丸加减方含药血清细胞焦亡 J774A.1巨噬细胞倍半萜类

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LaNi_5的电子结构

中国有色金属学报 2004年第11期14卷 1881-1888页

作者：刘杨吴锋北京理工大学国家高技术绿色材料发展中心北京100081

采用总体能量平面波赝势方法,并结合超软赝势技术,计算了金属La、Ni及合金LaNi5的总体能量、能带结构、电子态密度以及Mulliken布居值。根据计算结果,分析了La、Ni和LaNi5的电子结构。结果表明:形成合金后费米面能量位置漂移,介于Ni和L... 详细信息

采用总体能量平面波赝势方法,并结合超软赝势技术,计算了金属La、Ni及合金LaNi5的总体能量、能带结构、电子态密度以及Mulliken布居值。根据计算结果,分析了La、Ni和LaNi5的电子结构。结果表明:形成合金后费米面能量位置漂移,介于Ni和La的费米面之间,费米面上主要是Ni3d电子;费米面附近导带的电子结构变化较大;合金中La和Ni间存在电子转移,形成了弱的La—Ni键,且带部分离子性;与纯金属相比,形成合金后La的稳定性增强,而Ni的稳定性减弱。计算了LaNi5的理论生成热,结果能较好地符合实验值。

关键词： LaNi5 总体能量生成热电子结构

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沉井侧壁摩阻力室内试验研究

岩土力学 2013年第3期34卷 659-666页

作者：王建刘杨张煜河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心南京210098 河海大学水利水电学院南京210098

沉井侧壁摩阻力的大小和分布是沉井结构设计以及助沉方法选择的依据。目前,其计算方法带有较强的经验性,计算结果与实际情况往往存在较大差异。为了进一步认识和掌握其分布规律,研制了能够直接测量沉井侧壁阻力的微型摩阻力仪,并对其准... 详细信息

沉井侧壁摩阻力的大小和分布是沉井结构设计以及助沉方法选择的依据。目前,其计算方法带有较强的经验性,计算结果与实际情况往往存在较大差异。为了进一步认识和掌握其分布规律,研制了能够直接测量沉井侧壁阻力的微型摩阻力仪,并对其准确性、稳定性和可靠性进行了验证;然后,利用该仪器以及静态应变测试系统等电测设备开展沉井下沉阻力的模型试验。试验表明:随着入土深度的增加,沉井侧壁摩阻力的变化特征可分为3个阶段,在第1阶段,侧壁摩阻力随深度的增加接近线性增加;在第2阶段,随着深度的增加,侧壁摩阻力总体仍是上升的,但其上升速率则有所降低,在下沉一定深度后,摩阻力达到峰值;在第3阶段,侧壁摩阻力随入土深度的增加而逐渐减小。运用极限分析理论,对上述变化规律的原因进行了分析。上述试验及分析成果可作为现场原位测试数据的补充,两者共同为沉井下沉阶段的侧壁摩阻力计算研究提供基础数据支持。

关键词：沉井侧壁摩阻力微型摩阻力仪模型试验极限分析

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LaNi_5中贮氢间隙位的电子结构分析

稀有金属材料与工程 2005年第10期34卷 1541-1545页

作者：刘杨吴锋北京理工大学国家高技术绿色材料发展中心北京100081

根据密度泛函理论,采用总体能量计算方法,以扩展平面波函数为基集,并结合超软赝势技术,计算了LaNi5及其5种不同贮氢间隙位的总体能量、能带结构、电子态密度以及Mulliken布居电荷。根据计算结果,分析了LaNi5及LaNi_5H的电子结构及氢化... 详细信息

根据密度泛函理论,采用总体能量计算方法,以扩展平面波函数为基集,并结合超软赝势技术,计算了LaNi5及其5种不同贮氢间隙位的总体能量、能带结构、电子态密度以及Mulliken布居电荷。根据计算结果,分析了LaNi5及LaNi_5H的电子结构及氢化物形成前后电子结构的变化,讨论了M-H键的特征,初步探讨了各贮氢间隙位的稳定性及氢原子更倾向占据的间隙位。

关键词： LaNi5 LaNi5H 电子结构

LaNi_4M(M=Ni、Co、Fe)的晶体和电子结构

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材料研究学报 2005年第3期19卷 255-260页

作者：刘杨吴锋北京理工大学国家高技术绿色材料发展中心

根据密度泛函理论,采用总体能量-超软赝势平面波技术,分析了LaNi5和20%Ni分别被Co和Fe代换后的晶体结构、总体能量、电子态密度以及Mulliken布居电荷.由理论计算得到的晶体结构参数与实验值符合得比较好.取代后合金的晶体结构变化趋势... 详细信息

根据密度泛函理论,采用总体能量-超软赝势平面波技术,分析了LaNi5和20%Ni分别被Co和Fe代换后的晶体结构、总体能量、电子态密度以及Mulliken布居电荷.由理论计算得到的晶体结构参数与实验值符合得比较好.取代后合金的晶体结构变化趋势与取代元素的原子半径变化趋势一致.Co和Fe代换可改变合金的电子结构,降低合金的稳定性.Co-d或Fe-d带的位置及其中的电子数影响合金的稳定性.Co或Fe更倾向于取代3g位,且Co取代比Fe取代稳定.合金生成热的理论计算值与实验值较为接近.

关键词：材料科学基础学科 LaNi4M 几何结构电子结构生成热

双盘三支撑转子轴承系统松动-碰摩耦合故障分析

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航空动力学报 2013年第5期28卷 977-982页

作者：刘杨太兴宇马辉闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004

针对由于支座松动而引起松动-碰摩耦合故障的转子-轴承系统,建立了双盘三支撑的松动-碰摩耦合故障转子系统力学模型和有限元模型.基于非线性有限元方法,使用松动端等效刚度模型及接触理论研究了碰摩刚度和松动刚度两个重要参数对系统动... 详细信息

针对由于支座松动而引起松动-碰摩耦合故障的转子-轴承系统,建立了双盘三支撑的松动-碰摩耦合故障转子系统力学模型和有限元模型.基于非线性有限元方法,使用松动端等效刚度模型及接触理论研究了碰摩刚度和松动刚度两个重要参数对系统动力学特性的影响.通过对在不同碰摩刚度及不同松动刚度条件下的系统动力学特性的研究,发现松动-碰摩耦合故障常常以碰摩故障特征为主,并且时域波形高矮峰交替出现,轴心轨迹呈现"梯形",这一特性可以作为诊断松动-碰摩耦合故障的一个依据.

关键词：支座松动碰摩双盘转子耦合故障等效刚度