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增生性瘢痕差异表达基因及小分子药物预测的生物信息学分析与验证

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中国组织工程研究 2024年第14期28卷 2166-2172页

作者：左俊马少林新疆医科大学第一附属医院整形科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000

背景:增生性瘢痕是以成纤维细胞过度增殖、表皮增厚和角质层功能不良为特征的皮肤纤维化疾病,目前其具体发病机制仍不清楚。目的:基于生物信息学筛选增生性瘢痕相关数据集的核心(Hub)基因及重要信号通路,再用细胞实验加以验证,预测对其... 详细信息

背景:增生性瘢痕是以成纤维细胞过度增殖、表皮增厚和角质层功能不良为特征的皮肤纤维化疾病,目前其具体发病机制仍不清楚。目的:基于生物信息学筛选增生性瘢痕相关数据集的核心(Hub)基因及重要信号通路,再用细胞实验加以验证,预测对其可能有治疗作用的小分子药物。方法:从基因表达综合数据库搜索增生性瘢痕相关的数据集,通过R软件筛选差异表达基因,对差异表达基因进行基因本体论和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Gnomes,KEGG)富集分析,使用String在线平台构建差异表达基因的蛋白质相互作用网络,然后分别利用Cytoscape软件中的Cytohubba和MCODE插件筛选出蛋白质相互作用网络中的关键基因和核心模块,进一步将上述关键基因和构成核心模块的基因求交集得到Hub基因,通过荧光定量PCR验证Hub基因mRNA在人增生性瘢痕与正常皮肤表皮干细胞中的表达差异,并利用人类蛋白图谱中组织学数据验证Hub基因编码蛋白在2种组织中表达量和分布的差异,最后用connectivity map数据库预测针对增生性瘢痕的潜在作用药物。结果与结论:①筛选出的差异表达基因中上调基因102个、下调基因702个,基因本体论和KEGG分析结果显示,富集的信号通路及生物学过程主要涉及紧密连接、花生四烯酸代谢、细胞外基质受体交互、表皮发育和角质化等;②取交集得到8个Hub基因与调控胆固醇代谢的甲羟戊酸途径密切相关,分别是HMGCS1、DHCR7、MSMO1、FDPS、MVK、HMGCR、MVD和ACAT2;③荧光定量PCR结果显示,相比正常皮肤组,增生性瘢痕组HMGCS1、DHCR7、MSMO1、FDPS、HMGCR、MVD和ACAT2 mRNA的表达均显著下降(P0.05);④除MVK外,其余Hub基因编码蛋白在正常皮肤组织中表达水平均高于增生性瘢痕组织(P<0.05);⑤评分排列前10的候选药物包括蛋白激酶A抑制剂(H-89)、丝氨酸蛋白酶抑制剂(Dabigatran-Etexilate)、FLT3抑制剂(舒尼替尼)等,其中白藜芦醇和β-谷甾醇均为植物来源;⑥提示与甲羟戊酸代谢途径密切相关的Hub基因可能通过调控脂质代谢影响表皮结构与功能,这可能是增生性瘢痕的重要发病机制之一,此次研究筛选的小分子化合物可作为治疗增生性瘢痕的候选药物。

关键词：增生性瘢痕生物信息学成纤维细胞表皮干细胞角质化脂质代谢甲羟戊酸代谢途径药物预测

重症监护病房抗凝新视角——凝血因子Ⅻ和Ⅺ抑制剂的基础与临床新进展

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中华危重病急救医学 2024年第1期36卷 16-22页

作者：王睿华杨智蕴马少林朱峰同济大学附属东方医院重症医学科上海200120

抗凝药物是血栓性疾病的治疗方法之一,但现有抗凝方案的出血风险是危及患者预后的重要因素之一。在重症监护病房(ICU)中,患者通常需要器官支持,因此不可避免地会在血管中置入人工材料,进而需要抗凝治疗,以免发生血栓,使器官支持无法进行... 详细信息

抗凝药物是血栓性疾病的治疗方法之一,但现有抗凝方案的出血风险是危及患者预后的重要因素之一。在重症监护病房(ICU)中,患者通常需要器官支持,因此不可避免地会在血管中置入人工材料,进而需要抗凝治疗,以免发生血栓,使器官支持无法进行,但这类患者往往出血风险更大。1953年发现的丙型血友病是一种先天性凝血因子Ⅺ(FⅪ)缺乏症,将人们的视角聚焦于内源性凝血途径,即接触途径。当人工材料表面与FⅫ接触后,FⅫ被激活,继而激活FⅪ,开启接触途径的"凝血瀑布反应"。目前已知的接触途径抑制剂主要包括FⅫ抑制剂与FⅪ抑制剂两类药物,可以阻断这一过程。本文针对FⅫ与FⅪ在接触途径激活中的作用进行综述,旨在阐明其在血栓形成中所扮演的角色;并通过列举研发相对成熟的药物及其适应证,使临床医生熟悉这一新型抗凝药物。

关键词：抗凝治疗内源性凝血系统接触途径抑制剂凝血因子Ⅺ

β-谷甾醇对增生性瘢痕成纤维细胞作用机制的网络药理学分析

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中国组织工程研究 2024年第2期28卷 216-223页

作者：左俊马少林新疆医科大学第一附属医院整形科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000

背景:目前针对增生性瘢痕有效的预防和治疗措施仍然有限。而大多数植物中草药不良反应小且来源丰富,为预防和治疗增生性瘢痕提供了新的思路和方法。目的:通过网络药理学和分子对接技术探讨植物来源β-谷甾醇作用于增生性瘢痕成纤维细胞... 详细信息

背景:目前针对增生性瘢痕有效的预防和治疗措施仍然有限。而大多数植物中草药不良反应小且来源丰富,为预防和治疗增生性瘢痕提供了新的思路和方法。目的:通过网络药理学和分子对接技术探讨植物来源β-谷甾醇作用于增生性瘢痕成纤维细胞的潜在分子机制,并通过细胞学实验进行初步验证。方法:通过网络药理学方法,利用相关数据库及软件筛选β-谷甾醇的药物靶点,获取增生性瘢痕相关疾病靶点,取交集得到β-谷甾醇作用于增生性瘢痕的潜在作用(交集)靶点,使用Cytoscape软件和STRING数据库构建“药物-靶点-疾病”网络和蛋白质互作网络(PPI),同时筛选出PPI中核心作用靶点。通过DAVID数据库对交集靶点进行GO生物学功能和KEGG通路富集分析,结合文献分析进一步确立与交集靶点关系密切的信号通路及核心靶点基因,应用AutoDock软件对β-谷甾醇和核心靶点蛋白进行分子对接。采用体外细胞实验验证β-谷甾醇对人增生性瘢痕成纤维细胞增殖、凋亡、细胞周期分布和核心靶点基因mRNA表达的影响。结果与结论:①β-谷甾醇和增生性瘢痕的交集靶点共56个,PPI网络中筛选出10个核心靶点:酪氨酸激酶(SRC)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、载脂蛋白E(APOE)、雌激素受体1(ESR1)、固醇调节元件结合转录因子1(SREBF1)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、C-反应蛋白(CRP)、细胞间黏附分子1(ICAM1)和过氧化氢酶(CAT)。②结合文献报道和KEGG通路、GO功能分析结果,进一步认定MAPK信号通路与交集靶点关系密切,确定MAPK3(即为ERK1-MAPK)、CASP3、P53和肿瘤坏死因子为其核心靶点。③分子对接结果提示β-谷甾醇与核心靶点蛋白结合良好。④细胞实验结果表明,100μmol/L的β-谷甾醇能抑制增生性瘢痕成纤维细胞增殖,降低线粒体膜电位、诱导细胞凋亡(P<0.01),使G1期细胞占比增加,S期细胞占比减少(P<0.05),同时上调CASP3、P53和肿瘤坏死因子mRNA表达(P<0.05),并下调MAPK3 mRNA表达(P<0.001)。⑤上述数据证实,β-谷甾醇可能通过激活肿瘤坏死因子通路,上调CASP3和P53的表达,诱导增生性瘢痕成纤维细胞凋亡,同时抑制ERK-MAPK通路使细胞周期阻滞从而降低增生性瘢痕成纤维细胞增殖活性。

关键词：增生性瘢痕成纤维细胞 β-谷甾醇细胞凋亡 MAPK3(ERK1-MAPK) 肿瘤坏死因子 CASP3 P53 网络药理学细胞周期

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近海单桩式风机地震响应分区耦合分析方法

岩土工程学报 2024年

作者：徐小凤陈少林孙杰南京航空航天大学民航学院土木与机场工程系中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司

海上风机是低碳可持续能源的重要战略选择之一，其地震安全性问题是急需解决的重要课题。本文将近海单桩式风机三维地震响应问题看作波动散射问题，结合人工边界条件实现海域场地的波动输入，并基于广义饱和多孔介质统一计算框架，发展... 详细信息

海上风机是低碳可持续能源的重要战略选择之一，其地震安全性问题是急需解决的重要课题。本文将近海单桩式风机三维地震响应问题看作波动散射问题，结合人工边界条件实现海域场地的波动输入，并基于广义饱和多孔介质统一计算框架，发展了一套海水-饱和海床-风机耦合作用高效分区分析方法，实现了综合考虑土-结相互作用效应和流固耦合效应的近海单桩式风机三维地震响应分析，并分析了海水深度、海床波速和地震波入射角度对近海单桩式风机地震响应的影响。分析结果表明，海水深度和海床剪切波速的变化，一方面会改变自由场，另一方面会改变海域场地-风机体系的自振特性，从而影响风机结构的地震反应。当海水增加到某深度时，体系自振频率与地震波输入频率接近时，风机的地震响应会急剧增大；海床剪切波速对塔底弯矩的影响要比对位移的影响大；当入射角度增大时，塔顶水平向位移和加速度以及塔底弯矩均有不同程度的减小，塔顶竖向位移和加速度均有不同程度的增大。本文没有考虑海床和风机的非线性，考虑非线性时的影响规律需进一步研究。

关键词：近海单桩式风机地震响应分析土-结相互作用流固耦合

基于逐元和轴对称谱元的混合方法及远震波场模拟

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1819-1831页

作者：李昊臻刘少林董兴朋蒙伟娟杨顶辉清华大学数学科学系北京100084 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 中国地震局地质研究所北京100029

远震波形成像是研究地球内部结构和动力学过程的重要手段.然而,由于巨大的计算需求,当前在全球尺度(包含震源-台站)数值模拟高频(频率到2 Hz)地震波传播并不现实.谱元法是一种高有效性的数值模拟算法,具有高精度和网格剖分灵活的优点,... 详细信息

远震波形成像是研究地球内部结构和动力学过程的重要手段.然而,由于巨大的计算需求,当前在全球尺度(包含震源-台站)数值模拟高频(频率到2 Hz)地震波传播并不现实.谱元法是一种高有效性的数值模拟算法,具有高精度和网格剖分灵活的优点,并且已经成功应用于弹性波方程求解中.但缺点是求解远震问题时计算量和存储量较大.为了克服上述难题,本文发展了一种基于逐元并行谱元法与轴对称谱元法相结合的混合方法:即在全球尺度层状模型下使用具有快速计算效率的轴对称谱元法模拟远震背景波场,而在研究区域内使用逐元并行谱元法精确计算非均匀介质中远震波场传播.该方法减少了非均匀介质中远震波场模拟的计算量与存储量,并保持了逐元并行谱元法高精度、低存储量、易并行的优点.数值实验验证了该混合方法的可行性和精确性,并有望进一步应用于实际地震数据远震波形成像研究中.

关键词：弹性波方程混合方法逐元谱元法轴对称谱元法远震波场模拟

三水河流域农业生产空间水资源时空匹配性分析与调控研究

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华中师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李兰朱苗牛少林殷宝库水利部黄土高原水土保持野外科学观测研究站黄河上中游管理局长安大学建筑学院

水资源短缺是长期制约农业经济发展的关键因素之一。针对以雨养农业为主的三水河流域农业用水需求大、水资源短缺以及用水效率低的突出问题，该研究采用水平衡理论和Penman-Monteith法，在年度、月度与作物层面上分别得到2020年三水河... 详细信息

水资源短缺是长期制约农业经济发展的关键因素之一。针对以雨养农业为主的三水河流域农业用水需求大、水资源短缺以及用水效率低的突出问题，该研究采用水平衡理论和Penman-Monteith法，在年度、月度与作物层面上分别得到2020年三水河各子流域单元农业生产空间的供、需水量，分析供需匹配的时空特征，并判断供需矛盾的等级与类型。结果表明，三水河流域农业生产空间水资源供需匹配存在空间和时间错位性，水资源匹配性北高南低；年度农业用水整体处于“水平衡-临界匮缺”的匹配性等级，农业主产小流域水匮缺程度相对严重；月度农业生产空间水资源匹配性时空差异显著，盈余型、匮缺型和盈匮相持型小流域并存；作物用水匹配性整体表现为苹果>玉米>小麦，苹果用水的匹配关系接近于平衡，为流域用水方面的优势作物。据此，研究提出农业生产空间调控建议，为提高三水河流域农业生产水资源利用效率和优化农业空间布局提供参考。

关键词：水资源农业生产空间供水量需水量供需匹配

飞秒激光直写三维光波导的应用与挑战(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 296-315页

作者：李泽政郭帅鹏蒋闯柯少林田振男吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室吉林长春130012 武汉工程大学光学信息与模式识别湖北省重点实验室湖北武汉430205

得益于飞秒激光直写技术的穿透式真三维改性加工能力,多种介质内任意三维路径及截面形状的光波导得以实现并得到了重要应用。本文围绕飞秒激光直写光波导的机理及基本类型,综述了三维光波导器件在光通信、集成量子光学、拓扑光子学、天... 详细信息

得益于飞秒激光直写技术的穿透式真三维改性加工能力,多种介质内任意三维路径及截面形状的光波导得以实现并得到了重要应用。本文围绕飞秒激光直写光波导的机理及基本类型,综述了三维光波导器件在光通信、集成量子光学、拓扑光子学、天文光子学以及光学传感等领域的应用。从三维光子芯片的应用需求入手,总结了飞秒激光直写技术在低损耗、任意截面、大纵深直写和可重构三维波导制备中面临的挑战,并展望了飞秒激光直写三维光波导的未来发展趋势。

关键词：集成光学光子集成芯片飞秒激光直写三维光波导

碳排放双控效果评估与绿色创新机制：基于自由贸易试验区建设的证据

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环境科学 2024年

作者：李少林邵东旭薛寒忆东北财经大学产业组织与企业组织研究中心西南财经大学经济学院

伴随着先行先试改革创新经验的复制推广与制度型开放内涵的不断深化，探索绿色低碳模式上升为国家推动自由贸易试验区高质量发展的一项重要举措.聚焦自由贸易试验区制度创新核心任务，测度量化了各片区绿色投资自由化和绿色贸易便利化... 详细信息

伴随着先行先试改革创新经验的复制推广与制度型开放内涵的不断深化，探索绿色低碳模式上升为国家推动自由贸易试验区高质量发展的一项重要举措.聚焦自由贸易试验区制度创新核心任务，测度量化了各片区绿色投资自由化和绿色贸易便利化水平，运用组群-时期平均处理效应估计法(CATT)、插补法(Imputation)和堆叠法(Stacked DID)等前沿方法探究了自由贸易试验区的碳排放双控效应.结果表明：①自由贸易试验区的分批次设立使碳排放总量下降27.40%，碳排放强度下降14.30%.②自由贸易试验区通过外资进入的绿色创新溢出效应、本土企业的绿色创新直接效应和数字贸易的绿色创新间接效应实现碳排放双控.③市场准入负面清单的全面实施、我国与其他国家签订实施自由贸易协定和国际绿色贸易壁垒的增大，均对自由贸易试验区的碳排放双控产生了显著的正向调节效应.④自由贸易试验区的碳排放双控效应存在显著的空间溢出特征，在其周边550km的半径表现出最大效能，使周边城市碳排放总量下降18.30%，碳排放强度下降10.10%.⑤异质性分析表明，制度创新水平和政府职能转变程度较高地区比较低地区的碳排放总量控制效果分别高出13.10%和13.70%，碳排放强度控制效果分别高出8.40%和3.40%；“一带一路”沿线城市碳排放总量控制效果比非沿线城市高出9.60%，碳排放强度高出8.80%；开通中欧班列的城市碳排放总量控制效果比未开通城市高出16.80%，碳排放强度高出7.50%.在对接国际经贸规则和实现高质量发展方面，自由贸易试验区须重点关注新注册登记外资企业进入的绿色低碳资质审查和突破绿色贸易技术性壁垒的先行先试，以高水平开放协同助力我国碳排放双控进程.

关键词：碳排放双控绿色创新自由贸易试验区数字贸易双重差分

风电网源波动对并网点等值阻抗估计影响及电网阻抗在线辨识

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电网技术 2024年第6期48卷 2376-2384,I0037页

作者：李春彦李少林王伟胜秦世耀李庆可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

风电等新能源发电并网性能对电网强度较为敏感,作为衡量新能源场站接入点电网强度的重要指标,风电场并网点电网侧的戴维南等值阻抗在线辨识对风电稳定运行风险评估及策略优化意义重大。首先介绍了戴维南等值阻抗估计原理,揭示了网源两... 详细信息

风电等新能源发电并网性能对电网强度较为敏感,作为衡量新能源场站接入点电网强度的重要指标,风电场并网点电网侧的戴维南等值阻抗在线辨识对风电稳定运行风险评估及策略优化意义重大。首先介绍了戴维南等值阻抗估计原理,揭示了网源两侧波动对等值阻抗辨识精度的影响与变化规律,明确了实现等值阻抗准确辨识及在线应用的波动数据筛选原则。在此基础上,设计了测量点电压相量和功率波动信息相融合的数据筛选指标,提出了网源数据波动特征筛选与等值阻抗线性关系描述相结合的电网阻抗的在线辨识方法,有效克服了复杂网源条件下等值阻抗辨识误差大的问题。最后通过仿真和现场实测数据证明了理论分析与所提方法的准确性与有效性。

关键词：风电并网点戴维南等值阻抗辨识