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哺乳动物多能干细胞:在创建疾病模型、发病机制、药物发现和个性化治疗中的作用

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中国组织工程研究 2025年第1期29卷 136-146页

作者：许文强陈浩林颜昌徐涛谢雅彬李雪玲内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室医学技术与麻醉学院基础医学与法医学院包头医学院内蒙古自治区包头市014060 草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室内蒙古大学内蒙古自治区呼和浩特市010010 大连医科大学附属第一医院大连医科大学辽宁省大连市116000

背景:多能干细胞的自我更新和多向分化的特征有可能彻底改变人们对生物学、医学、发育和疾病的理解。干细胞在胚胎发育的早期发挥着重要作用,研究干细胞可以深入理解生物体发育和组织器官形成的基本原理,探索各种疾病的潜在机制,研究受... 详细信息

背景:多能干细胞的自我更新和多向分化的特征有可能彻底改变人们对生物学、医学、发育和疾病的理解。干细胞在胚胎发育的早期发挥着重要作用,研究干细胞可以深入理解生物体发育和组织器官形成的基本原理,探索各种疾病的潜在机制,研究受损组织和器官的修复和再生,以及推动药物发现和个性化治疗。目的:回顾多能干细胞的研究历程,并对多能干细胞的基本类别进行归纳总结,同时阐述常见哺乳动物中各类多能干细胞的建系情况。方法:应用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库,检索词为“多能干细胞,胚胎干细胞,诱导多能干细胞,扩展多能干细胞,家畜多能干细胞,Pluripotent stem cells,Embryonic stem cells,Induced pluripotent stem cells,Expanded potential stem cells,Livestock pluripotent stem cells等”,根据纳入标准和排除标准系统地筛选与哺乳动物多能干细胞相关的文献99篇进行综述分析。结果与结论:(1)小鼠胚胎干细胞经典理论认为,干细胞的多能态分为“初始”(na?ve)态和“始发”(primed)态两种,na?ve态对应于早期胚胎未植入子宫壁前的囊胚内细胞团;primed态对应于植入后的上胚层,二者在表观遗传特征、转录活性、外部信号依赖性和代谢表型等方面存在显著的特征差异;后来研究发现在初始态和始发态之间,还存在一个过渡状态——“形成态”(formative态);事实上,胚胎干细胞的多能性属于连续阶段的发展进程,而不是某种独立的细胞状态。(2)除了从囊胚内细胞团获得多能干细胞之外,还有多种多能干细胞获得方式和建系方法:如利用来源于小鼠胎儿原始生殖细胞所建立的胚胎生殖干细胞;利用Oct3/4,Sox2,c-Myc和Klf4因子诱导成年小鼠和人的成纤维细胞去分化所建立的诱导多能干细胞;体细胞核移植,孤雌激活,以及从新生或成体睾丸组织或卵巢组织中分离并进行类胚胎干细胞培养所建立的胚胎干细胞样细胞系;来源于多种成体组织的极小胚胎样干细胞和来源于前囊胚期的扩展多能干细胞,这些多能干细胞的共同特征为不断自我更新,表达核心多能因子,并具备原始三胚层分化能力。(3)目前,多能干细胞正在被用于疾病建模,以便研究不同疾病的机制并开发新的药物。同时,科学家正在尝试用多能干细胞培养各种组织和器官,为再生医学和移植提供新的可能性。然而,多能干细胞的临床应用面临着安全性挑战,包括细胞畸变和免疫排斥问题。不断改进多能干细胞的产生方法,将使其更安全、高效地适用于临床。(4)借鉴小鼠和人多能干细胞的获得方式和建系方法,研究者们已经在家畜中建立了各类多能干细胞,包括胚胎干细胞、诱导性多能干细胞、生殖细胞谱系的多能干细胞和扩展多能干细胞,这将为动物繁殖育种、基因工程、疾病模型、新药筛选和野生濒危动物保护提供新的途径。

关键词：多能干细胞胚胎干细胞诱导多能干细胞扩展多能干细胞家畜多能干细胞患者特异性多能干细胞

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融合注意力机制的荔枝轻量化检测方法研究

农机化研究 2025年第3期47卷 10-15页

作者：王聪文晟兰玉彬严倩姜永华张建桃罗菊川华南农业大学工程学院广州510642 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心广州510642 华南农业大学电子工程学院/人工智能学院广州510642 广东省农业科学院果树研究所广州510645 华南农业大学数学与信息学院广州510642

针对荔枝果实个体小、生长密集和遮挡严重等特点,为了快速准确地实现荔枝的检测和计数,提出了一种融合注意力机制和多尺度特征图的网络模型。为了提高模型对遮挡和阴影环境下果实的识别准确率,将Coordinate Attention(CA)注意力机制嵌入... 详细信息

针对荔枝果实个体小、生长密集和遮挡严重等特点,为了快速准确地实现荔枝的检测和计数,提出了一种融合注意力机制和多尺度特征图的网络模型。为了提高模型对遮挡和阴影环境下果实的识别准确率,将Coordinate Attention(CA)注意力机制嵌入至YOLOv4-Tiny模型。为了提高模型对小目标果实的检测精度,在特征金字塔Feature Pyramid Networks(FPN)结构中生成了两个更大尺度的特征图。试验结果表明:融合注意力机制的荔枝轻量化检测模型的准确率(Precision)、召回率(Recall)和平均精度(mAP)分别为92.92%、76.09%和88.51%。与YOLOv4-Tiny和YOLOv3模型相比,所构建的融合注意力机制的荔枝轻量化检测模型的平均检测精度分别高出8.84个百分点和3.87个百分点。该模型能够快速、精准地检测出果园环境中的荔枝,适用于果园中荔枝的识别和计数。

关键词：荔枝注意力机制特征金字塔轻量化检测方法

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四象限探测器高精度光斑位置检测技术研究进展

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激光与光电子学进展 2025年

作者：刘作禹刘章宸吕福睿李瑞鹏柴海洋李亚添张国强丁少行吴佳彬高世杰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学

高精度激光光斑位置检测技术在当代科学研究中具有重要作用，四象限探测器作为基于光电效应的位置敏感探测器，因其高帧频、强灵敏度和抗干扰等优势，被广泛应用于位移与角度测量等领域。本文首先介绍四象限探测器的工作原理及常见的光... 详细信息

高精度激光光斑位置检测技术在当代科学研究中具有重要作用，四象限探测器作为基于光电效应的位置敏感探测器，因其高帧频、强灵敏度和抗干扰等优势，被广泛应用于位移与角度测量等领域。本文首先介绍四象限探测器的工作原理及常见的光斑位置检测模型，接着分析其在激光通信、激光制导、光镊技术和精密测量等领域的应用现状与成果。然后，详细讨论了影响光斑位置检测精度的因素，包括系统内部特性、外部环境干扰和解算算法的局限，并总结了在光学、电子学、信号处理及算法方面的优化方案。最后，展望了四象限探测器的未来研究方向与发展前景。

关键词：四象限探测器光斑位置检测探测精度影响因素检测算法

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硫化条件对丁腈手套应用性能的影响

橡塑技术与装备 2025年第1期51卷 34-36页

作者：沈广彬贾琪于超李宝康江苏斯尔邦石化有限公司江苏连云港222000

采用了单一变量原则研究了羧基丁腈胶乳硫磺硫化体系对丁腈手套应用性能的影响,同时试验研究了硫化温度和硫化时间对丁腈手套应用性能的影响。试验结果表明:随着硫磺用量的增大,丁腈手套拉伸强度先增大后减小;丁腈手套拉伸强度最高的硫... 详细信息

采用了单一变量原则研究了羧基丁腈胶乳硫磺硫化体系对丁腈手套应用性能的影响,同时试验研究了硫化温度和硫化时间对丁腈手套应用性能的影响。试验结果表明:随着硫磺用量的增大,丁腈手套拉伸强度先增大后减小;丁腈手套拉伸强度最高的硫化体系配比为S:ZnO:EZ=1:0.8:0.8;在相同的硫化工艺下,丁腈手套的应用性能随着硫化温度的升高,呈现先上升后下降趋势。相同的硫化温度下,随着硫化时间的延长,性能下降。

关键词：羧基丁腈胶乳拉伸强度硫化条件

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钛合金及金属间化合物中各组分的活度系数

稀有金属材料与工程 2003年第8期32卷 600-603页

作者：朱艳杨延清西北工业大学西安工程科技学院陕西西安710048

根据Kohler三元溶体模型和Miedema二元系统生成热模型,建立了计算三元合金及金属间化合物各组分活度系数的方程,不仅能处理三元合金及金属间化合物体系,也能处理二元系,甚至可以近似处理多元系。计算了Ti-5Al-2.5Sn,Ti-6Al-4V,Ti-25V-15... 详细信息

根据Kohler三元溶体模型和Miedema二元系统生成热模型,建立了计算三元合金及金属间化合物各组分活度系数的方程,不仅能处理三元合金及金属间化合物体系,也能处理二元系,甚至可以近似处理多元系。计算了Ti-5Al-2.5Sn,Ti-6Al-4V,Ti-25V-15Cr-0.2Si及TiAl中各组分的活度系数并与有关实验值进行对比,发现根据本研究公式计算的结果比非对称计算公式获得的结果更符合实际。将计算结果应用于钛基复合材料的界面反应研究,可以预测到:SiC/Ti-6Al-4V基复合材料的界面反应较严重,SiC/Ti-25V-15Cr-0.2Si的界面反应较难进行,SiC/TiAl的界面反应程度最轻。

关键词：活度系数热力学钛合金金属间化合物复合材料界面反应

电针对运动大鼠腓肠肌组织代谢酶及自噬基因表达的影响

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1127-1136页

作者：郑荣发莫伟彬黄鹏陈俊吉梁婷资方宇李国峰广西师范大学体育与健康学院广西壮族自治区桂林市541006 药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室广西壮族自治区桂林市541004 桂林医学院广西壮族自治区桂林市541199 桂林学院体育与健康学院广西壮族自治区桂林市541006

背景:急性运动易引起机体内骨骼肌组织损伤和体内脂代谢紊乱,但急性运动联合电针调控机体内代谢和自噬通路的机制尚不明确。目的:观察电针“足三里”和“环跳”穴对急性运动大鼠骨骼肌代谢酶及自噬水平的变化。方法:将50只雄性SD大鼠随... 详细信息

背景:急性运动易引起机体内骨骼肌组织损伤和体内脂代谢紊乱,但急性运动联合电针调控机体内代谢和自噬通路的机制尚不明确。目的:观察电针“足三里”和“环跳”穴对急性运动大鼠骨骼肌代谢酶及自噬水平的变化。方法:将50只雄性SD大鼠随机分为安静对照组(10只)、模型组(20只)、逆电针组(20只),后两组设2个时相点,即运动后即刻和运动后3 h组,每个时相点10只大鼠。后两组进行适应性跑台运动训练后,进行急性运动训练,逆电针组大鼠于每天跑台训练前先介入电针治疗(参数为电针大鼠两侧“足三里”和“环跳”穴,连续波、频率2 Hz、强度2 mA、留针30 min、1次/d、连续7 d),电针后休息10 min再进行急性运动。分别于运动后即刻和运动后3 h麻醉取大鼠双侧腓肠肌组织,苏木精-伊红染色观察大鼠骨骼肌组织病理学变化;ELISA法检测大鼠骨骼肌组织肝脂酶、脂肪酸合成酶、激素敏感脂肪酶、肉碱棕榈酰转移酶1活性;免疫组织化学和Western Blot法检测自噬基因表达变化。结果与结论:①苏木精-伊红染色后模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h腓肠肌纤维排列出现紊乱、肿胀、破裂;逆电针组大鼠运动后即刻和运动后3 h腓肠肌纤维排列紧密,肿胀和破裂的细胞大为减少,与安静对照组比较无明显性差异;②模型组和逆电针组运动后3 h的肝脂酶和脂肪酸合成酶活性均低于安静对照组(P<0.05或P<0.01);模型组和逆电针组大鼠运动后3 h的脂蛋白酯酶、激素敏感脂肪酶和肉碱棕榈酰转移酶1活性高于安静对照组(P<0.05或P<0.01),激素敏感脂肪酶和肉碱棕榈酰转移酶1活性在逆电针组运动后即刻高于模型组同期(P<0.05);与模型组运动后3 h相比,逆电针组运动后3 h脂蛋白酯酶活性升高(P<0.05),激素敏感脂肪酶活性降低(P<0.01);③免疫组织化学结果显示,P62、自噬相关基因5和自噬相关基因7表达在模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h及逆电针组运动后即刻均高于安静对照组(P<0.05或P<0.01),其中运动后即刻和运动后3 h逆电针组大鼠P62及自噬相关基因7表达均低于模型组(P<0.05);④Western Blot结果显示,运动后即刻逆电针组大鼠P62和自噬相关基因7蛋白表达均低于模型组(P<0.05);Parkin蛋白表达在模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h均高于安静对照组(P<0.05),逆电针组大鼠运动后即刻和运动后3 h均低于模型组(P<0.05);⑤提示急性运动引起大鼠腓肠肌纤维排列出现紊乱、肿胀、破裂,电针两侧“足三里”和“环跳”穴可改善大鼠骨骼肌脂代谢水平及调控自噬细胞,防止急性运动引起大鼠机体内脂代谢紊乱和腓肠肌组织的损伤,其机制可能与调控自噬相关因子P62、自噬相关基因5、自噬相关基因7、Parkin蛋白表达来促进大鼠骨骼肌细胞自噬的发生或调节细胞自噬通路密切相关。

关键词：电针急性运动腓肠肌组织代谢酶自噬基因

α-亚麻酸通过TLR4/MyD88/NF-κB信号通路抑制脂多糖诱导的巨噬细胞炎症

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食品工业科技 2025年第1期46卷 377-383页

作者：蔡瑞鑫陈小蝶朱海彬钱雨顺谢建华申明月南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江西南昌330047

ω-3脂肪酸具有自然的抗炎属性,而α-亚麻酸(ALA)是一种人体必需的ω-3脂肪酸,为了阐明其体外抗炎机制,本实验采用脂多糖(LPS)刺激巨噬细胞构建炎症模型,通过测定单核细胞趋化蛋白(MCP-1)、白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素13(IL-13)等炎... 详细信息

ω-3脂肪酸具有自然的抗炎属性,而α-亚麻酸(ALA)是一种人体必需的ω-3脂肪酸,为了阐明其体外抗炎机制,本实验采用脂多糖(LPS)刺激巨噬细胞构建炎症模型,通过测定单核细胞趋化蛋白(MCP-1)、白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素13(IL-13)等炎症因子的水平、活性氧(ROS)生成量和炎症信号通路相关蛋白表达情况探讨α-亚麻酸减轻脂多糖诱导的炎症反应的机制。结果表明,α-亚麻酸能显著抑制MCP-1的释放,提高抗炎细胞因子IL-13的分泌水平;同时,α-亚麻酸还可以降低ROS生成量,缓解ROS介导的炎性损伤。此外,α-亚麻酸可以通过增加抗氧化酶SOD的表达,减少MDA的堆积,从而减轻炎症反应中氧化应激的伴随性危害。蛋白印迹分析进一步证实,α-亚麻酸可抑制TLR4、MyD88的表达以及下游p65和IκBα的磷酸化水平。以上结果表明,α-亚麻酸可明显抑制LPS诱导的RAW264.7细胞炎症反应,其机制可能与抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路激活有关。

关键词： α-亚麻酸巨噬细胞炎症信号通路

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基于专家库的二次措施单智能校验系统研究

智能计算机与应用 2025年第01期 46-51页

作者：封之聪黄宗彬何厚都刘健宏李运广西电网有限责任公司玉林供电局

在继电保护、安全自动装置及其二次回路上或相关一次设备上工作时，为防范人身、电网或设备安全事故事件应采取隔离措施，二次措施单作为二次安全措施执行的书面依据，对保证电气二次回路上工作的正确性有着十分重要的作用。目前，二次... 详细信息

在继电保护、安全自动装置及其二次回路上或相关一次设备上工作时，为防范人身、电网或设备安全事故事件应采取隔离措施，二次措施单作为二次安全措施执行的书面依据，对保证电气二次回路上工作的正确性有着十分重要的作用。目前，二次措施单的规范性和正确性只能通过人工排查，难以发现二次措施单的错误。如果人工未能查出有问题的二次措施单，按照错误的二次措施单执行二次安全措施，可能造成电力事故的发生。本文采用二次措施单语义识别和校验专家库，设计开发了基于专家库的二次措施单智能校验系统。引入二次措施单语义校核功能，利用专家库的方法，通过设定的规则与专家库进行比对，完成二次措施单的语义校验。经实验验证，基于专家库的二次措施单智能校验系统大大提高了二次措施单的规范性和准确性，解决了现有的人工校核二次措施单容易出错且效率低下的问题。

关键词：二次措施单专家库智能校验

基于镜像T矩阵法的楔形波导中有限长圆柱声散射研究

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声学学报 2025年第1期 176-186页

作者：杨宇正柴应彬桂强李威华中科技大学船舶与海洋工程学院船舶与海洋水动力湖北省重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心

针对楔形波导中两端带球帽的有限长圆柱声散射问题,提出了一种镜像T矩阵法进行求解。该方法是一种半解析方法,能够根据镜像原理将楔形波导中点声源入射下有限长圆柱声散射等效为无界域中多点源入射下多目标声散射问题,再结合球谐函数的... 详细信息

针对楔形波导中两端带球帽的有限长圆柱声散射问题,提出了一种镜像T矩阵法进行求解。该方法是一种半解析方法,能够根据镜像原理将楔形波导中点声源入射下有限长圆柱声散射等效为无界域中多点源入射下多目标声散射问题,再结合球谐函数的平移加法定理和旋转加法定理获得楔形波导中有限长圆柱的转换矩阵(T矩阵),即可计算出楔形波导中有限长圆柱声散射半解析解。通过数值计算研究了点声源相对位置、有限长圆柱的空间姿态、浸没深度和波导倾角对楔形波导中有限长圆柱背向散射以及散射声场空间分布的影响。该工作可推广至浅海波导中多目标声散射问题研究。

关键词： T矩阵法楔形波导有限长圆柱声散射