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黄芪总皂苷调控Wnt3a/β-catenin/EMT通路抑制结肠癌肝转移的作用机制

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中华中医药杂志 2024年第4期39卷 1763-1768页

作者：王旭万林鹭殷启航孙若岚顾俊菲唐德才南京中医药大学中医学院南京210023 江苏省方剂研究重点实验室南京210023

目的:观察黄芪总皂苷对小鼠结肠癌肝转移的抑制作用,并探讨其通过调节Wnt3a/β-catenin/EMT通路发挥抑制作用的相关机制。方法:用CT26.WT细胞构建结肠癌原位移植瘤小鼠模型,将50只BA L B/c小鼠随机分为假手术组、模型组、阳性对照组、... 详细信息

目的:观察黄芪总皂苷对小鼠结肠癌肝转移的抑制作用,并探讨其通过调节Wnt3a/β-catenin/EMT通路发挥抑制作用的相关机制。方法:用CT26.WT细胞构建结肠癌原位移植瘤小鼠模型,将50只BA L B/c小鼠随机分为假手术组、模型组、阳性对照组、黄芪总皂苷低剂量组(50 m g·k g^(-1)·d^(-1))、黄芪总皂苷高剂量组(100 mg·kg^(-1)·d^(-1)),每组10只。取各组小鼠肝脏组织,观察结肠肿瘤肝转移情况,采用HE染色观察肝组织病理形态学变化,Western Blot检测Wnt3a/β-catenin/EMT相关蛋白的表达,免疫荧光染色检测β-catenin蛋白在肝组织中的表达情况。结果:模型组小鼠肝脏出现明显转移结节,且病理变化较明显,尤其出现较多肿瘤细胞浸润情况。与模型组比较,黄芪总皂苷高剂量组及阳性对照组小鼠肝组织转移灶数量明显减少,肝脏病理得到明显改善,肿瘤细胞浸润明显减少,肝组织中Wnt3a、β-catenin、N-cadherin、Vimentin蛋白表达量显著降低(P<0.05,P<0.01),GSK3β和E-cadherin蛋白表达量显著升高(P<0.05)。结论:黄芪总皂苷可能通过调控肝组织中Wnt3a/β-catenin/EMT信号通路发挥抑制结肠癌原位移植瘤小鼠肝转移的作用。

关键词：黄芪总皂苷结肠癌肝转移 Wnt3a/β-catenin 上皮-间充质转化

基于PTP1B探讨芪术抗癌方调控同、异源黏附串扰抑制结肠癌转移的作用机制

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北京中医药大学学报 2024年第2期47卷 249-259页

作者：万林鹭梁研孙若岚梁众擎殷启航王旭赵凡唐德才南京中医药大学中医学院·中西医结合学院南京210023

目的探讨芪术抗癌方调控同、异源黏附串扰关键蛋白蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制结肠癌转移的作用机制。方法制备空白血清及芪术抗癌方含药血清。采用液质联用技术分析芪术抗癌方含药血清的有效化学成分。通过质粒转染,体外构建HCT116... 详细信息

目的探讨芪术抗癌方调控同、异源黏附串扰关键蛋白蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制结肠癌转移的作用机制。方法制备空白血清及芪术抗癌方含药血清。采用液质联用技术分析芪术抗癌方含药血清的有效化学成分。通过质粒转染,体外构建HCT116细胞的PTP1B过表达模型(OE⁃PTP1B HCT116)。CCK-8法检测OE⁃PTP1B HCT116存活率后选择20%空白血清及5%、10%、20%芪术抗癌方含药血清。采用划痕实验、transwell实验和黏附实验分别检测细胞迁移、侵袭及黏附情况,采用蛋白质印迹法检测PTP1B、黏着斑蛋白(vinculin)、E-钙黏蛋白(E⁃cadherin)、整合素αν亚单位(integrinανsubunit)、整合素β3亚单位(integrinβ3 subunit)蛋白表达水平。结果液质联用分析得到芪术抗癌方含药血清中12个主要有效化学成分,含量最高的是毛蕊异黄酮苷。OE⁃PTP1B HCT116细胞PTP1B、vinculin蛋白表达升高(均P平升高(均P<0.05),PTP1B、vinculin、integrinανsubunit、integrinβ3 subunit蛋白表达降低。结论芪术抗癌方抑制结肠癌转移的作用机制可能与通过调控以PTP1B为核心介导的同、异源黏附串扰有关。

关键词：芪术抗癌方结肠癌蛋白酪氨酸磷酸酶1B 同源黏附异源黏附大鼠

基于网络药理学和实验验证探讨芪术抗癌方治疗结直肠癌的作用机制

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中医杂志 2024年第4期65卷 404-413页

作者：孙若岚梁研赵凡朱诗娇万林鹭王旭殷启航尹刚唐德才南京中医药大学中医学院江苏省南京市210023 南京中医药大学药学院

目的探讨芪术抗癌方治疗结直肠癌的潜在分子机制。方法应用网络药理学对芪术抗癌方中活性成分和治疗结直肠癌的作用靶点进行分析,对芪术抗癌方治疗结直肠癌的关键靶点进行基因功能注释(GO)和京都基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。运... 详细信息

目的探讨芪术抗癌方治疗结直肠癌的潜在分子机制。方法应用网络药理学对芪术抗癌方中活性成分和治疗结直肠癌的作用靶点进行分析,对芪术抗癌方治疗结直肠癌的关键靶点进行基因功能注释(GO)和京都基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。运用分子对接预测核心活性成分与关键靶点的结合活性。通过建立结肠癌原位移植瘤模型小鼠验证网络药理学研究得出的芪术抗癌方干预结直肠癌的关键靶点。48只小鼠随机分为假手术组,模型组,5-氟尿嘧啶(5-Fu)组,芪术抗癌方低、中、高剂量组,每组8只。除假手术组外,其余各组进行结肠癌原位移植瘤造模。造模后隔天开始5-Fu组给予5-Fu 30 mg/kg,每3天1次,腹腔注射;芪术抗癌方低、中、高剂量组分别给予芪术抗癌方2.925、5.85、11.7 g/(kg·d)灌胃,假手术组和模型组每天以0.1 ml/10 g生理盐水灌胃,共21天。比较各组原位瘤质量及肿瘤肝转移灶数目,HE染色观察结肠肿瘤组织的病理变化,Western blot法检测结肠肿瘤组织中非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶1(PTPN1)、黏着斑蛋白(vinculin)、整合素亚单位αν、整合素亚单位β3、E-钙黏蛋白(E-cadherin)的蛋白表达。结果网络药理学筛选得到芪术抗癌方干预结直肠癌的核心活性成分前六位为槲皮素、山柰酚、芹菜素、木犀草素、黄芩苷元、熊果酸,其作用靶点有212个,排列前3位的环加氧酶1(PTGS1)、环加氧酶2(PTGS2)、非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶1(PTPN1),可能是芪术抗癌方治疗结直肠癌的关键靶点。这些关键靶点主要在磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路、黏着斑和黏附连接中显著富集。分子对接结果显示,除PTGS1与槲皮素、山柰酚、芹菜素的结合活性较好外(结合能≥-7.0 kcal/mol),PTGS1与木犀草素、黄芩苷元、熊果酸,PTGS2、PTPN1与6个核心活性成分均有强烈的结合活性(结合能平呈现不同程度的回调,芪术抗癌方各剂量组各指标改变呈一定的剂量依赖(P<0.05)。HE染色观察到模型组肿瘤细胞核多呈分裂象,芪术抗癌方各剂量组存在不同程度的肿瘤细胞核碎裂,中、高剂量组更多。结论芪术抗癌方能够抑制结直肠癌原位瘤生长和肝转移,其作用机制可能是通过PTPN1调节了肿瘤细胞-细胞间和肿瘤细胞-细胞外基质间的黏附。

关键词：结直肠癌芪术抗癌方细胞黏附非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶1 网络药理学分子对接

RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子无量纲化计算模型研究

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工程力学 2024年第5期41卷 120-133页

作者：卜良桃刘港平湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为了方便活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)等效矩形应力图系数与塑性损伤因子的计算与取值,对RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子的计算模型进行了理论研究。通过对现有的计算方法进行无量纲化转化,推导了决定计算模型的... 详细信息

为了方便活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)等效矩形应力图系数与塑性损伤因子的计算与取值,对RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子的计算模型进行了理论研究。通过对现有的计算方法进行无量纲化转化,推导了决定计算模型的四个原函数条件;对一个实际的应力-应变关系进行了计算,将得到的结果进行了分析;并对受弯矩形梁非极限状态下截面内力和力矩的推定计算进行了演示。针对应力-应变关系式含有非整次有理分式的情况提出了曲线拟合方法;研究了拟合次数、拟合区间和拟合函数类型对拟合精度与稳定性的影响。比较了4种典型的RPC本构模型在同种材料下的应力-应变曲线系数与损伤因子取值模型曲线,结果显示:拟合曲线得到的取值模型与其他原始曲线得到的取值模型在曲线上具有较高的相似度,证明了曲线拟合方法的准确可靠性;最后给出了一种RPC受压应力-应变曲线系数与塑性损伤因子无量纲化取值模型。

关键词：活性粉末混凝土应力-应变曲线系数等效矩形应力图系数塑性损伤因子曲线拟合方法

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基于机器学习的奶牛饲料消耗状态预测模型

农业工程学报 2024年第9期40卷 164-172页

作者：张博罗维平武汉纺织大学机械工程与自动化学院武汉430200 湖北省数字化纺织装备重点实验室武汉430200

饲料作为奶牛重要的营养来源,预测饲料消耗状态对于保障奶牛的健康和提高生产管理效率具有重要意义。然而,由于饲料消耗状态数据呈现出非线性和非平稳的特点,导致预测精度较低。为解决此问题,该研究基于经验模态分解(empirical mode dec... 详细信息

饲料作为奶牛重要的营养来源,预测饲料消耗状态对于保障奶牛的健康和提高生产管理效率具有重要意义。然而,由于饲料消耗状态数据呈现出非线性和非平稳的特点,导致预测精度较低。为解决此问题,该研究基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM),提出了组合改进的自适应噪声完全集成经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)、随机森林(random forest,RF)与改进的LSTM(improved LSTM,ILSTM)的模型,即ICEEMDANRF-ILSTM,来预测饲料消耗状态。其通过调整遗忘门的输出值范围以增强模型的特征学习能力。首先,使用ICEEMDAN对饲料消耗状态数据进行分解,得到多个相对平稳的分量。其次,考虑到每个分量具有不同的特性,采用不同的方法来建模不同的分量,以进一步提升预测效果。具体而言,为了提升模型的精度以及泛化能力,使用RF建模频率最高的分量;同时,使用ILSTM建模其余分量,以捕获序列数据中的长期依赖性。最后,将所有分量的预测结果相加得到最终的预测结果。基于自建数据集的试验结果表明,ICEEMDAN-RF-ILSTM对于饲料消耗状态预测具有较高的准确度,其决定系数R2、平均绝对百分比误差与均方根误差分别为0.993、2.576%和0.596%,表明其能有效预测饲料消耗状态,同时其性能优于ICEEMDAN-LSTM模型。该研究为评估饲料消耗状态提供了可行的方法,可为制定调度决策提供了科学的技术支持,并为牧业智能化建设提供借鉴。

关键词：机器学习饲料状态预测 ICEEMDAN 长短期记忆网络奶牛

黄芪-莪术-重楼配伍激活PERK/eIF2α/ATF4信号通路介导抑制结直肠癌生长转移作用研究

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南京中医药大学学报 2024年第3期40卷 240-248页

作者：张慧兰郭文晖苏婷婷陈思余倩慧殷启航万林鹭王旭唐德才南京中医药大学中医学院江苏南京210023

目的探讨黄芪-莪术-重楼(芪-术-蚤)配伍通过激活PERK/eIF2α/ATF4信号通路介导内质网应激(ER stress)抗结直肠癌生长、转移相关作用。方法BALB/c雄性小鼠30只随机分为假手术组、模型组、5-氟尿嘧啶(5-FU)组(25 mg·kg^(-1))、芪-术-蚤... 详细信息

目的探讨黄芪-莪术-重楼(芪-术-蚤)配伍通过激活PERK/eIF2α/ATF4信号通路介导内质网应激(ER stress)抗结直肠癌生长、转移相关作用。方法BALB/c雄性小鼠30只随机分为假手术组、模型组、5-氟尿嘧啶(5-FU)组(25 mg·kg^(-1))、芪-术-蚤高剂量组(5.85 g·kg^(-1))、芪-术-蚤低剂量组(2.925 g·kg^(-1)),每组6只,构建结直肠癌原位移植瘤小鼠模型,给药15 d后,通过肿瘤体积大小变化评估芪-术-蚤配伍对肿瘤生长的干预效果;通过HE染色评估芪-术-蚤角药配伍干预后小鼠肝脏组织、肿瘤组织变化情况。采用ELISA法检测丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平变化;Western blot检测PERK/eIF2α/ATF4信号通路和上皮细胞-间充质转化(EMT)相关蛋白表达。结果与模型组相比,芪-术-蚤高剂量组肿瘤体积明显减小(P平,上调MDA水平,上调ER stress相关蛋白磷酸化蛋白激酶R样内质网激酶(p-PERK)、磷酸化真核启动因子2α(p-eIF2α)、转录激活因子4(ATF4)等的表达,上调上皮型钙黏蛋白(E-cadherin)、下调神经型钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、锌指转录因子(Snail)的蛋白表达水平,抑制EMT过程。结论芪-术-蚤角药配伍可能通过激活PERK/eIF2α/ATF4通路诱导持续的ER stress,影响结直肠癌EMT过程,从而抑制结直肠癌的生长转移。

关键词：芪-术-蚤角药内质网应激上皮细胞-间充质转化结直肠癌

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冥想改善轻度认知障碍的临床与机制研究进展

中国医学科学院学报 2024年第2期46卷 260-266页

作者：沈小燕濮正平嘉兴大学附属精神卫生中心(嘉兴市康慈医院)老年精神科浙江嘉兴314500 上海交通大学附属精神卫生中心上海市重性精神病重点实验室上海201108

轻度认知障碍(MCI)易进展为痴呆,目前尚无理想的干预方法。近年来的研究显示,冥想具有改善大脑认知功能的潜力,且其成本低廉、安全性高,已被推荐用于诸多神经精神疾病的康复领域。本文从冥想的概念背景、临床疗效、作用机制等角度综述其... 详细信息

轻度认知障碍(MCI)易进展为痴呆,目前尚无理想的干预方法。近年来的研究显示,冥想具有改善大脑认知功能的潜力,且其成本低廉、安全性高,已被推荐用于诸多神经精神疾病的康复领域。本文从冥想的概念背景、临床疗效、作用机制等角度综述其在MCI治疗方面的运用与前景,以期为后续的临床研究和应用提供参考。

关键词：冥想轻度认知障碍认知功能

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水泥分解炉SNCR脱硝系统的深度强化学习多目标优化控制研究

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4815-4825,I0017页

作者：刘定平吴泽豪广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心(华南理工大学) 广东省广州市510640

选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝过程的工艺参数优化可以有效减少水泥分解炉NO_(x)排放和脱硝运行成本。以某水泥分解炉为研究对象,建立基于LightGBM的NO_(x)浓度预测模型,以脱硝成本和NO_(x)浓度最小化... 详细信息

选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝过程的工艺参数优化可以有效减少水泥分解炉NO_(x)排放和脱硝运行成本。以某水泥分解炉为研究对象,建立基于LightGBM的NO_(x)浓度预测模型,以脱硝成本和NO_(x)浓度最小化为优化目标,采用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法对水泥分解炉掺烧污泥协同SNCR脱硝过程的相关工艺参数进行优化控制建模。结果表明,NO_(x)浓度预测模型均方根误差(root mean squared error,RMSE)为6.8,平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)为3.48%;采用DDPG算法可以对相关工艺参数进行优化,喷氨量和污泥掺烧量分别为427.87 L/h和9.78 t/h时,NO_(x)排放浓度为225.99 mg/(Nm^(3)),脱硝运行成本为1 747.8元/h。该优化结果与其他优化算法结果和常规工况对比,NO_(x)排放浓度和脱硝运行成本均呈现不同程度下降;对模型进行仿真及效果验证可知,所建立模型能输出合理的喷氨量和污泥掺烧量组合,减少SNCR出口NO_(x)浓度波动,有效降低NO_(x)排放浓度和脱硝成本,可实现对SNCR脱硝系统的多目标优化控制。该结果可为基于智能算法的水泥分解炉SNCR脱硝的多目标优化控制设计提供一定参考。

关键词：喷氨污泥掺烧选择性非催化还原优化控制 LightGBM 强化学习深度确定性策略梯度

时变通信约束下航天器绕飞的高阶全驱预测控制方法

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航空学报 2024年第1期45卷 40-50页

作者：张大蔚刘国平哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心哈尔滨150001 南方科技大学控制科学与技术研究中心深圳518055

针对视线坐标系下具有时变通信约束的航天器绕飞问题,提出了一种高阶全驱(HOFA)预测控制方法以实现绕飞任务并主动补偿服务航天器与跟踪与数据中继卫星系统间的时变通信延迟和数据丢包。首先,在视线坐标系下引入了一个非线性高阶全驱系... 详细信息

针对视线坐标系下具有时变通信约束的航天器绕飞问题,提出了一种高阶全驱(HOFA)预测控制方法以实现绕飞任务并主动补偿服务航天器与跟踪与数据中继卫星系统间的时变通信延迟和数据丢包。首先,在视线坐标系下引入了一个非线性高阶全驱系统模型来描述航天器绕飞的相对动力学模型,并将所提出的绕飞任务转换为非线性高阶全驱系统的跟踪控制问题。其次,利用全驱特性抵消系统中的非线性,从而构建一个线性高阶全驱(LIHOFA)系统。然后,应用丢番图方程建立一个增量线性高阶全驱预测模型以代替传统的降阶预测模型,进而构建多步超前预测以实现跟踪控制性能的优化和时变通信约束的补偿,从而有效地保证了绕飞任务的实现。同时,给出了一个简单的充要条件以分析闭环系统的稳定性和跟踪性能。最后,还提供了航天器在圆轨道和椭圆轨道绕飞的数值仿真以验证高阶全驱预测控制方法的可行性。

关键词：航天器绕飞非线性高阶全驱系统时变通信约束高阶全驱预测控制稳定性与跟踪性能