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白杨素抑制线粒体自噬诱导肝癌细胞焦亡机制研究及其应用

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白杨素抑制线粒体自噬诱导肝癌细胞焦亡机制研究及其应用

作者：何凯弘南昌大学

学位级别：硕士

肝癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,具有高发病率和死亡率。肝癌的发生发展涉及复杂的生物学过程,通常表现为异常的增殖和活跃的能量代谢等方面。近年来,随着对肝癌细胞生物学行为和信号通路的深入研究,线粒体功能障碍和线粒体自噬成熟成... 详细信息

肝癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,具有高发病率和死亡率。肝癌的发生发展涉及复杂的生物学过程,通常表现为异常的增殖和活跃的能量代谢等方面。近年来,随着对肝癌细胞生物学行为和信号通路的深入研究,线粒体功能障碍和线粒体自噬成熟成为肝癌发生发展中的关键因素。本文以Hep G2肝癌细胞为主要实验对象,深入研究白杨素抑制肝癌细胞增殖机制。研究结果显示,白杨素通过激活p53信号通路,抑制线粒体自噬成熟,最终诱导GSDME介导的细胞焦亡,发挥抗肿瘤作用。此外,研究还开发了含有白杨素的黑凉粉产品,证实了白杨素对黑凉粉产品感官、质构、p H值、水分含量等无显著影响,但提高了黑凉粉的DPPH清除率,增加了其健康价值。本研究为白杨素在抗肿瘤治疗中的应用提供了理论依据,并为多酚在食品科学中的应用提供了新的思路。主要研究结论如下:(1)白杨素显著抑制肝癌细胞增殖活力,并进行机制初探。通过CCK-8法检测,我们观察到白杨素能显著抑制肝癌细胞Hep G2和Huh-7细胞增殖活力,而对普通肝细胞LX-2无显著影响。细胞克隆形成实验证明白杨素能显著减少Hep G2细胞集群的数量,说明其对肿瘤细胞增殖能力具有敏感性。之后,使用流式检测得到白杨素能显著诱导Hep G2细胞发生细胞凋亡的结果。进一步的RNAseq分析揭示了白杨素可能通过激活P53信号通路来实现其抑制肝癌细胞增殖活力的作用。(2)白杨素通过激活P53信号通路抑制Hep G2细胞能量代谢。为了进一步验证RNA-Seq的结果,我们对P53通路相关蛋白进行了免疫荧光定量分析,发现白杨素处理后Hep G2细胞中γH2AX、P53和p21的表达呈浓度依赖性增加。此外,我们还通过流式细胞术检测了白杨素处理后的Hep G2细胞周期,发现S期细胞比例下降。为了进一步检查白杨素对Hep G2细胞P53通路能量代谢的影响,发现白杨素显著抑制了Hep G2细胞中的葡萄糖摄取的结果。此外,我们还使用Seahorse XF对线粒体功能进行分析,结果显示基础呼吸、最大呼吸和备用呼吸能力都显著减少。这些结果表明,白杨素激活了P53信号通路,并影响了下游的能量代谢和线粒体呼吸。(3)白杨素通过影响线粒体和溶酶体功能,抑制线粒体自噬成熟。根据上述实验的结果,我们聚焦于线粒体上。我们通过ROS、膜电位和线粒体质量等实验检测线粒体功能,白杨素处理后造成了线粒体功能损伤,而线粒体损伤通常会促进线粒体自噬的发生。于是我们使用了线粒体和溶酶体特异性荧光染料双重染色来检测线粒体自噬。结果显示在用白杨素处理后,Hep G2细胞的线粒体自噬发生显著增加。而为了评估白杨素引起的线粒体自噬的具体情况,我们使用了EGFP-RFP-LC3B质粒转染观察线粒体自噬情况,结果显示白杨素处理使自噬通量阻滞。此外,我们还通过观察线粒体特异性荧光染料分别与LC3B及LAMP1的荧光共定位,进一步证实了白杨素导致了溶酶体与线粒体融合受阻,抑制了线粒体自噬成熟,这可能是由于溶酶体功能障碍所致。之后的实验中,溶酶体p H的升高也支持了这一假设,表明溶酶体功能受损。这些结果表明白杨素抑制了Hep G2细胞的自噬,导致ROS积累,而自噬抑制是由溶酶体功能障碍引起的。(4)白杨素通过线粒体凋亡途径诱导细胞焦亡。线粒体自噬受阻可能还会造成caspase-3相关的线粒体凋亡通路,从而引起细胞焦亡。于是我们通过形态学观察发现白杨素处理后的Hep G2细胞出现了典型的细胞焦亡形态特征。为了进一步验证细胞死亡的途径,我们使用了caspase-3抑制剂Z-VAD和GSDME-C的棕榈酰化抑制剂2-BP与白杨素共同处理,发现Z-VAD和2-BP能够有效抑制白杨素诱导的细胞焦亡。之后的GSDME的免疫荧光与caspase-3活化片段Cleaved Caspase-3和GSDME的蛋白质印迹法进一步证实了GSDME在白杨素诱导的细胞焦亡中的关键作用。(5)白杨素黑凉粉产品的开发。为了响应“健康中国2030”中的发展健康产业和医药产业号召,设计了一款添加白杨素的具抗氧化、抗炎作用等潜在生物活性黑凉粉产品。白杨素的添加对黑凉粉的感官评价、质构、p H值和水分含量均未产生显著影响,说明白杨素的添加对黑凉粉的传统风味和口感影响较小。同时白杨素还赋予黑凉粉一定的抗氧化还原能力。本实验为黑凉粉的现代化改造提供了新的思路,即在不改变传统风味和口感的基础上,通过添加天然抗氧化剂来提升其健康价值。综上所述,白杨素通过激活肝癌细胞的P53信号通路,抑制线粒体自噬,进而诱导GSDME介导的细胞焦亡,揭示其对肝癌细胞增殖的抑制机制。此外,研究还开发了含有白杨素的黑凉粉产品,验证其对产品感官、质构、p H值、水分含量等无显著影响,但提高其健康价值。

关键词：白杨素肝细胞癌 P53 线粒体自噬细胞焦亡黑凉粉

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面向深度强化学习的神经网络水印方法研究

面向深度强化学习的神经网络水印方法研究

作者：陈浩弘广州大学

学位级别：硕士

随着人工智能的快速发展,深度学习在多个领域取得显著成就。然而,训练高效的深度学习模型需要投入大量的时间和资金。为降低这些成本,部分公司提供预训练模型,这引出了深度学习模型所有权的问题。神经网络水印技术能有效地嵌入水印信息... 详细信息

随着人工智能的快速发展,深度学习在多个领域取得显著成就。然而,训练高效的深度学习模型需要投入大量的时间和资金。为降低这些成本,部分公司提供预训练模型,这引出了深度学习模型所有权的问题。神经网络水印技术能有效地嵌入水印信息完成版权保护。在这一背景下,深度强化学习作为人工智能领域的前沿技术,为解决复杂场景下的问题提供新的解决方法和思路。然而,目前在深度强化学习领域中对神经网络水印技术的研究还相对欠缺。在训练过程中将水印嵌入到神经网络参数的方法,很好地避免了嵌入水印对模型性能产生影响,这对于强化学习连续动作场景下尤其重要。然而,即使方法在图像分类任务中的应用已经展现出其优势,仍有一些亟待改进的问题。攻击者可通过再训练调整参数,消除水印完成覆盖攻击,也可以重新生成一个符合水印验证流程的水印和密钥完成歧义攻击。本研究旨在填补深度强化学习神经网络水印技术的空白,探讨神经网络水印技术在深度强化学习模型版权保护中的应用,为深度强化学习模型版权保护提供合适的解决方案。本文的主要研究内容及创新成果包括:(1)提出一种面向深度强化学习模型的双层嵌套水印方法。本方法首先生成一个随机密钥和水印信息,紧接着选取神经网络中的一层,训练神经网络使密钥与该层的参数进行组合运算后的结果尽可能与水印一致。然后提取嵌入水印层的参数,运用哈希算法将提取的参数转换成新的水印。最后,使用相同的密钥,通过再次训练,将新的水印信息嵌入神经网络另一层网络参数中。在这个过程中利用深度强化学习训练周期长的特性,提高水印的嵌入训练时长。大量实验结果表明,本方法有效规避了以往水印方法易受歧义攻击和覆盖攻击的问题,有效保护模型版权。(2)提出了一种面向深度强化学习模型的后门触发水印方法。本方法利用深度强化学习后门攻击方法作为嵌入神经网络水印的方式。选定在不同环境下激活后门的触发集并记录触发集的信息。利用哈希函数处理触发集信息以生成一串水印信息。在此基础上,使用密钥与网络参数组合运算的方式嵌入该水印。在训练过程中,确保强化学习智能体在不包含触发集的环境下完成正常任务,在包含任意触发集的环境中执行后门任务。通过结合后门触发和水印验证的双重机制,可以实现更为安全有效的水印验证方式。大量实验结果表明,本方法有效解决了传统白盒水印方法中水印与模型无关产生的易受歧义攻击的问题,同时也避免攻击者穷举获得模型触发集的方式进行模糊版权,有效保护深度强化学习模型的版权。

关键词：模型水印人工智能安全深度学习深度强化学习深度强化学习后门攻击

融合多模态知识图谱的政务服务可解释性推荐研究

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融合多模态知识图谱的政务服务可解释性推荐研究

作者：田佳弘重庆交通大学

学位级别：硕士

由于政务服务推荐方法不能充分反映政务服务的复杂性和多样性,存在推荐准确性受限和解释性不足的问题,知识图谱推荐方法虽能改善准确性和可解释性,但普遍忽视了多模态信息的应用。在此背景下,本研究融合多模态知识图谱的政务服务可解释... 详细信息

由于政务服务推荐方法不能充分反映政务服务的复杂性和多样性,存在推荐准确性受限和解释性不足的问题,知识图谱推荐方法虽能改善准确性和可解释性,但普遍忽视了多模态信息的应用。在此背景下,本研究融合多模态知识图谱的政务服务可解释性推荐方法,有效利用多模态信息提升推荐精度,通过深度学习等技术增强推荐结果的可解释性,最终提高用户对政务服务推荐的信任度和满意度。主要工作和结论如下:1)针对政务数据模态多样、分散和关联不足的问题,研究了多源政务数据分类特点、数据关联规则,提出了构建融合政务政策、办事数据、公开数据等多模态信息的政务事项知识图谱模型,通过数据关联与对齐技术,形成了关联的知识图谱。2)针对政务数据深度语义关系缺乏挖掘的问题,研究了多模态政务信息编码融合策略,提出了一种融合多模态知识图谱的表示学习方法,该方法充分利用预训练的多模态编码模型和注意力机制,对政务实体的多模态信息进行特征融合,通过提升链接预测的准确性,实现了深度语义关系信息挖掘,为政务推荐提供语义信息。3)针对政务推荐结果解释性匮乏的问题,设计了基于多模态知识图谱的可解释政务服务推荐模型,提出了知识图谱异构图注意力网络,聚合用户高阶偏好信息,并利用协同过滤与知识图谱推理技术,提供精准推荐的同时,通过量化推荐路径和可视化优化来增强推荐的可解释性,进而提升用户满意度和信任度。为验证文本所提方法的有效性和性能,采集了政务政策、新闻、办事数据、公开数据等政务多源数据15000余条,构建融合多模态信息的政务事项知识图谱42000余条三元组,模拟15000用户交互,产生交互数据260000余条进行实验。文提出的知识图谱表示学习技术,相较于主干模型Tuck ER,MRR提升了0.9%,HIT@10提升了4.6%,并将MR从975降低至212。本文提出的推荐方法与5钟主流方法进行比较,在推荐准确性上有显著提升,相较于主干网络Het GCN,HKAGT的Precision、Recall、F1分数和NDCG分别提升了约0.234、0.316、0.284和0.0272个百分点。针对推荐结果,通过可视化方法进行路径展示,利用知识图谱语义加强了可解释性,解决了推荐结果解释性不足的问题。

关键词：政务服务多模态数据知识图谱推荐算法可解释性

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顾及地形的热带雨林单木参数提取研究

顾及地形的热带雨林单木参数提取研究

作者：谢恩弘云南师范大学

学位级别：硕士

钢—聚丙烯混杂纤维UHPC高温后抗压性能试验研究

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钢—聚丙烯混杂纤维UHPC高温后抗压性能试验研究

作者：周峻弘吉林大学

学位级别：硕士

超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete,简称UHPC）作为新一代高性能水泥基复合材料,在新建工程和既有结构改造工程中的应用日益广泛。与此同时,UHPC本身致密的微观结构导致其在高温作用后容易发生爆裂性剥落和力学强度劣化... 详细信息

超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete,简称UHPC）作为新一代高性能水泥基复合材料,在新建工程和既有结构改造工程中的应用日益广泛。与此同时,UHPC本身致密的微观结构导致其在高温作用后容易发生爆裂性剥落和力学强度劣化。如何提升UHPC在高温作用后的结构完整性和力学强度稳定性已成为当前行业的研究热点。本文以作用温度、钢-聚丙烯（PP）混杂纤维掺量和二次养护方式为主要试验参数,设计并制备了108个UHPC试件,针对UHPC的高温爆裂减缓程度、高温后强度变化规律和二次养护后强度恢复效果进行了试验研究,同时利用显微技术分析了高温阻裂、高温劣化和养护愈合的作用机理。主要完成的工作如下:（1）基于UHPC试配试件养护7天和28天的抗压强度,确定了UHPC的配合比。在此基础上,通过高温预试验观测了纯UHPC的高温爆裂现象和不同混杂纤维掺量对其高温爆裂的改善效果,从而制定了本次试验的目标温度和混杂纤维掺量。（2）基于高温作用后UHPC的表观剥落程度与质量损失率,研究了钢纤维单掺掺量和钢-PP纤维混掺掺量对UHPC高温爆裂剥落的改善效果,并基于微观表征变化分析了混杂纤维改善UHPC高温爆裂的作用机理。试验结果表明:未掺任何纤维的纯UHPC不具备抵抗爆裂剥落的能力;钢纤维单掺后,虽然不能防止UHPC的爆裂性剥落,但可以略微减轻其表观剥落程度;PP纤维混掺后,UHPC的爆裂性剥落得到了显著的改善。UHPC的质量损失率与表观剥落程度成正比,均随着作用温度的升高而增大,随着混杂纤维掺量的增加而减小。（3）基于高温作用前后UHPC抗压强度和劈裂抗拉强度的变化,研究了不同作用温度对UHPC强度的影响规律,并基于微观表征变化分析了UHPC高温损伤的劣化机理。试验结果表明:在常温条件下和经300℃高温作用后,UHPC的抗压强度均随着钢纤维单掺掺量的增加而显著提高,随着PP纤维混掺掺量的增加而略微降低。UHPC的抗压强度和劈裂抗拉强度均随着作用温度的升高呈现先增加后下降的趋势。（4）基于热损伤UHPC在喷淋养护和水-CO2循环养护后抗压强度和劈裂抗拉强度的变化,研究了二次养护对热损伤UHPC强度的恢复效果,并基于微观表征变化分析了二次养护对热损伤UHPC固化的愈合机理。试验结果表明:两种二次养护方式对热损伤UHPC的抗压强度均有着明显的恢复效果。经600℃高温作用后二次养护的热损伤UHPC,其抗压强度得到了完全的恢复,甚至超过了原始强度;经900℃高温作用后二次养护的热损伤UHPC,其抗压强度得到了“翻倍”的提升,从原始强度的不到30%恢复到了将近60%。二次养护对热损伤UHPC劈裂抗拉强度的恢复效果弱于抗压强度的恢复效果。

关键词：超高性能混凝土钢-聚丙烯混杂纤维高温爆裂剥落抗压强度二次养护

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硬笔楷书笔画区域分割及评判算法研究

硬笔楷书笔画区域分割及评判算法研究

作者：王晶弘南京信息工程大学

学位级别：硕士

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星型齿轮增速传动系统均载特性分析

星型齿轮增速传动系统均载特性分析

作者：毛弘西安理工大学

学位级别：硕士

定轴多分支功率分汇流齿轮传动系统具有结构紧凑、功率密度比大、承载能力强等诸多优势,相比于行星齿轮系统,其传动比范围更大、可靠性更高。星型齿轮系统作为一种典型的定轴多分支功率分汇流传动结构,在航空、航海等领域具有重要应用,... 详细信息

定轴多分支功率分汇流齿轮传动系统具有结构紧凑、功率密度比大、承载能力强等诸多优势,相比于行星齿轮系统,其传动比范围更大、可靠性更高。星型齿轮系统作为一种典型的定轴多分支功率分汇流传动结构,在航空、航海等领域具有重要应用,但各构件不可避免的制造、安装误差以及构件弹性变形等因素引起的各传动分支载荷分配不均匀的问题,严重制约着该类齿轮传动系统的性能。因此,研究星型齿轮传动系统均载特性,分析误差等因素对系统均载特性的影响,对于理解其均载机理、提高系统的均载性能、设计均载实验方案和扩展功率分汇流传动系统在工程中的应用具有重要意义。本文以两级三分支外啮合星型齿轮增速传动系统为研究对象,从以下几个方面展开研究:(1)系统静力学均载特性分析。建立了系统的静力学等效分析模型,考虑齿轮制造、安装偏心误差和齿轮浮动影响,推导了考虑双联星轮传动轴扭转的变形协调条件,结合当量啮合误差原理和力矩平衡方程,获得了系统各分支均载系数关于误差及时间变量的函数表达式,即均载系数函数,由此可反映系统均载系数的变化规律,同时也消除了均载系数计算中潜在的截断误差。基于均载系数函数,定量分析系统均载对各误差的敏感性,并与一般的误差敏感性分析方法所得到的结论进行对比,验证了基于均载系数函数分析误差敏感性的正确性;随后,分析误差随机性对系统均载的影响。在均载系数函数的基础上,计算误差变量随机产生时系统均载系数的期望值,并分析了误差相位角随机时,系统均载对各误差的敏感性;最后,研究了齿轮径向支撑刚度变化对系统静力学均载系数的影响。(2)系统动力学模型的建立及求解。考虑齿轮制造、安装偏心误差以及偏心质量引起的惯性离心力影响,并计入时变啮合刚度与啮合冲击激励,建立了星型齿轮系统的弯-扭-轴动力学模型,运用Newmarkβ法求解系统的动力学运动微分方程组。最后,通过采集星型齿轮系统的输出端振动加速度信号并与仿真结果进行对比,验证了动力学模型的正确性。(3)系统动力学均载特性分析。基于星型齿轮系统的动力学模型,计算系统的动力学均载系数;分析齿轮的制造、安装偏心误差和径向支撑刚度对系统动力学均载系数的影响,并与相同误差条件下的静力学计算结果进行对比分析;最后,考虑到本文研究对象的高速工况特点,分析了中心轮陀螺效应对星型齿轮系统均载特性的影响。(4)基于对星型齿轮系统的动静态均载特性分析,设计了相应的均载实验方案。首先,考虑到星型齿轮系统的传动结构特点,设计了基于星轮轴向振动特性分析系统均载特性的实验方案;其次,根据星型齿轮系统中心轮的浮动轨迹特点,又设计了基于中心轮浮动轨迹的均载实验方案,并通过仿真计算结果说明了上述实验方案的可行性。

关键词：星型齿轮传动均载系数函数误差随机性支撑刚度

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SAE1介导肝癌干细胞调控肝癌发生与发展

SAE1介导肝癌干细胞调控肝癌发生与发展

作者：汪啸弘安徽医科大学

学位级别：硕士