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基于微生物组学和代谢组学的慢性自发性荨麻疹发病机制研究

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基于微生物组学和代谢组学的慢性自发性荨麻疹发病机制研究

作者：王德彤山西医科大学

学位级别：硕士

目的:通过高通量测序技术及非靶向代谢组学技术,研究慢性自发性荨麻疹患者(chronic spontaneous urticaria,CSU)肠道菌群结构组成和血清代谢物的特点,进一步分析差异性菌群与代谢物之间的相关性,阐明慢性自发性荨麻疹可能的发病机制。方... 详细信息

目的:通过高通量测序技术及非靶向代谢组学技术,研究慢性自发性荨麻疹患者(chronic spontaneous urticaria,CSU)肠道菌群结构组成和血清代谢物的特点,进一步分析差异性菌群与代谢物之间的相关性,阐明慢性自发性荨麻疹可能的发病机制。方法:2018年6月至2019年6月期间,收集并选取100例CSU患者和100例健康人(18-75岁)为研究对象。所有参与者均填写一份问卷调查,进行CSU危险因素的单因素及多因素Logistic回归分析。随后我们随机选择10例CSU患者和10例年龄和性别匹配的健康人,收集其粪便及血清样本后分别进行16s rRNA基因测序和非靶向代谢组学分析。最后,对筛选出的差异性微生物和差异性代谢物运用斯皮尔曼(spearman)相关性分析方法进行关联分析。结果:1.流行病学调查结果表明两组在年龄和性别上没有显著差异;单因素分析结果表明居住地、妊娠期是否使用抗生素、生产方式、喂养方式、饮食习惯、近一年是否使用抗生素、近半年是否有手术、精神创伤等应激因素、是否饮酒与慢性自发性荨麻疹发病明显相关(P<0.05);多因素logistic回归分析赋值及结果示妊娠期使用抗生素、剖腹产、高脂低碳水化合物、近一年使用抗生素、饮酒是慢性自发性荨麻疹发病的独立危险因素。2.16S rRNA基因测序:α多样性结果显示CSU患者组相较于健康人组肠道菌群物种丰度及多样性明显降低(P<0.05);MetaStat分析结果示两组在门水平上厚壁菌门及属水平上拟杆菌、未定类的肠杆菌、粪杆菌、双歧杆菌、未定类的瘤胃球菌具有统计学差异;Lefse分析显示CSU患者组表达较高的是未定类的肠杆菌,而健康人组则表现为厚壁菌门、拟杆菌和双歧杆菌的富集;Tax4Fun功能预测主要表明肠道微生物的改变可能导致相关代谢途径的改变,如核苷酸代谢。3.非靶向代谢组学分析:热图显示CSU患者组血清代谢物与健康人组之间存在差异明显;两组在正、负离子模式下的差异代谢物数量分别为154和56,这些代谢物包括氨基酸(谷氨酸和琥珀酸)、脂肪酸(二十二碳六烯酸和花生四烯酸)、碳水化合物(蔗糖)和嘌呤;差异代谢物主要涉及的代谢途径:正离子模式下包括不饱和脂肪酸的生物合成、组氨酸代谢、炎症介质对TRP通道的调节等,负离子模式下包括丁酸代谢、苯丙氨酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等。***相关分析表明:二十二碳六烯酸和花生四烯酸与拟杆菌呈正相关;L-谷氨酸与未定类的肠杆菌呈负相关,而与双歧杆菌呈正相关;琥珀酸与粪杆菌呈正相关。结论:首先我们通过流行病学调差发现了妊娠期使用抗生素、剖腹产、高脂低碳水化合物、近一年使用抗生素和饮酒可能通过改变肠道菌群的结构和组成从而影响CSU的发病。其次通过菌群分析发现CSU患者肠道菌群的丰度及多样性均低于正常对照组,且CSU患者组未定类的肠杆菌数量增多,拟杆菌、粪杆菌、双歧杆菌、厚壁菌门和未定类的瘤胃球菌减少。最后通过代谢组学及关联分析揭示了CSU患者肠道微生物及血清代谢物的组成及其对应的关系,包括与二十二碳六烯酸和花生四烯酸相关的拟杆菌及与L-谷氨酸和琥珀酸相关的未定类的肠杆菌、粪杆菌、双歧杆菌。综上所述,我们推测,拟杆菌*未定类的肠杆菌、粪杆菌、双歧杆菌分别导致血清中的二十二碳六烯酸和花生四烯酸以及L-谷氨酸和琥珀酸的改变通过依赖或不依赖Treg细胞导致炎症反应,从而参与到CSU的发病中。

关键词：慢性自发性荨麻疹发病机制肠道菌群高通量测序代谢组学

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市政污水中吗啡来源辨析

环境科学 2024年第5期45卷 2748-2756页

作者：邵雪婷赵悦彤蒋冰裴伟李彦莹谭冬芹王德高大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可... 详细信息

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可待因、蒂巴因、罂粟碱、那可丁和单乙酰吗啡在内的6种生物碱的浓度,同时结合罂粟壳中生物碱的含量,应用比值法和正定矩阵因子分解(PMF)模型对污水中的生物碱进行源解析.污水中共检出5种生物碱,但海洛因的代谢产物单乙酰吗啡未检出.其中,吗啡和可待因的浓度明显高于那可丁、罂粟碱和蒂巴因.通过构建两种比值,即可待因/(吗啡+可待因)和那可丁/(那可丁+可待因),能够很好地定性区别罂粟壳使用来源.PMF的结果表明,污水中吗啡主要来源于医用吗啡(44.9%)、罂粟壳药物(43.7%)和可待因(9.4%).污水中吗啡来源具有显著月份变化趋势.在新冠疫情和甲流暴发期间,含有罂粟壳和可待因药物使用为主要来源,而吗啡镇痛药物使用来源相对稳定.清单分析与PMF源解析的结果具有一致性,表明模型的可靠性,同时也表明该城市吗啡主要是合法来源,不存在滥用情况.

关键词：污水吗啡比值法正定矩阵因子分解(PMF)模型罂粟壳

慢性家族性良性天疱疮五家系ATP2C1基因突变分析

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中国麻风皮肤病杂志 2019年第6期35卷 327-329页

作者：王霆崔红宙王德彤高杰郭书萍山西医科大学山西太原030001 山西医科大学第一医院皮肤科山西太原030000 山西省人民医院皮肤科山西太原030012

目的:检测中国汉族慢性家族性良性天疱疮5家系ATP2C1基因突变情况。方法:提取5家系中12例患者、13名表型正常及100名正常对照外周血基因组DNA,经PCR扩增后进行DNA测序,并使用Chromas软件解析。结果:家系1中3例患者存在ATP2C1基因第18号... 详细信息

目的:检测中国汉族慢性家族性良性天疱疮5家系ATP2C1基因突变情况。方法:提取5家系中12例患者、13名表型正常及100名正常对照外周血基因组DNA,经PCR扩增后进行DNA测序,并使用Chromas软件解析。结果:家系1中3例患者存在ATP2C1基因第18号外显子c.1738A>G(p.I580V)突变,家系2中2例患者存在ATP2C1基因第25号外显子c.2416C>T(p.R806*)突变,家系3中3例患者存在ATP2C1基因第15号外显子c.1250G>A(p.R417K)突变,家系4和家系5中ATP2C1基因未发现突变。上述家系内表型正常个体及100名正常对照中均未检测到相应突变。结论:ATP2C1基因突变可能在3例汉族HHD家系内发挥致病作用。

关键词：慢性家族性良性天疱疮 ATP2C1基因

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太赫兹多维度相位调控反射超表面研究

光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1858-1867页

作者：黄若彤李九生中国计量大学太赫兹研究所浙江杭州310018

数字编码超表面可以控制电磁波传输,受到了广泛关注。大多数报道的编码超表面基于几何相位或传输相位实现对反射或者透射线极化波和圆极化波的2π相位覆盖,限制了太赫兹波调控灵活性。提出传输相位和几何相位相结合排布超表面,在线极化... 详细信息

数字编码超表面可以控制电磁波传输,受到了广泛关注。大多数报道的编码超表面基于几何相位或传输相位实现对反射或者透射线极化波和圆极化波的2π相位覆盖,限制了太赫兹波调控灵活性。提出传输相位和几何相位相结合排布超表面,在线极化太赫兹波入射下,基于传输相位机理设计的超表面产生了涡旋波束。根据几何相位原理,在圆极化太赫兹波入射下,设计的超表面产生了反射波束的偏转,超表面可以在多个频点产生涡旋波束,在0.9和1.2 THz处产生拓扑荷数l=1和l=2的涡旋波束,通过卷积生成偏折涡旋波束。最后设计聚焦超表面,实现了反射聚焦。研究结果表明,设计的超表面提供了一种多自由度的太赫兹波偏振和相位操控方法,在太赫兹系统具有广阔的应用潜力。

关键词：太赫兹相位调控涡旋波束波束偏转

二硫化碳接触对女工促性腺激素水平影响的研究

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毒理学杂志 1993年第S1期15卷 91-93页

作者：张文昌连祥霖杨乃富王彪王德彤王韵华福建医学院劳动卫生教研室福州350004 福建南平地区职业病防治院

促性腺激素（GTH）有促卵泡激素（FSH）和促黄体生成素（LH）,由腺垂体分泌。它们在构成机体下丘脑—垂体—性腺轴平衡调节女（雌）性的生殖系统功能中起了重要作用。CS2具明显的性腺毒生殖毒性,但其机理一直不清楚,CS2

关键词：促性腺激素性腺轴促黄体生成素生殖毒性促卵泡激素接触组生殖系统功能平衡调节黄体期双抗体法

二硫化碳女(雌)性性腺毒性与致脂质过氧化作用研究

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癌变．畸变．突变 1997年第1期9卷 21-23页

作者：张文昌连祥霖杨乃富王彪王德彤王韵华福建医学院劳动卫生教研室福建南平地区职业病防治院福建南平化纤厂职工医院

二硫化碳女（雌）性性腺毒性与致脂质过氧化作用研究张文昌１连祥霖１杨乃富１王彪２王德彤３王韵华３１福建医学院劳动卫生教研室２福建南平地区职业病防治院３福建南平化纤厂职工医院二硫化碳（ＣａｒｂｏｎＤｉｓｕｌｆｉｄｅ，ＣＳ... 详细信息

二硫化碳女（雌）性性腺毒性与致脂质过氧化作用研究张文昌１连祥霖１杨乃富１王彪２王德彤３王韵华３１福建医学院劳动卫生教研室２福建南平地区职业病防治院３福建南平化纤厂职工医院二硫化碳（ＣａｒｂｏｎＤｉｓｕｌｆｉｄｅ，ＣＳ２）是应用广泛的工业用有机溶剂。既...

关键词：二硫化碳毒性雌性性腺毒性脂质过氧化

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不同离子对混凝土碱硅酸反应影响的研究进展

材料导报 2024年第2期38卷 85-99页

作者：龚青南王德辉福州大学土木工程学院福州350108

混凝土的碱硅酸反应(Alkali-silica reaction,ASR)本质上是孔溶液中的离子、水分子与骨料中活性二氧化硅的反应。根据不同离子对ASR的影响效果,可将离子分为碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH-)、锂离子和铝离子、钙离子。碱离子(Na^(+)、K^(+)... 详细信息

混凝土的碱硅酸反应(Alkali-silica reaction,ASR)本质上是孔溶液中的离子、水分子与骨料中活性二氧化硅的反应。根据不同离子对ASR的影响效果,可将离子分为碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH-)、锂离子和铝离子、钙离子。碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH^(-))促进混凝土的碱硅酸反应,导致混凝土发生更严重的膨胀性破坏。Al^(3+)和Li^(+)减缓混凝土碱硅酸反应造成的膨胀性破坏;Ca^(2+)起到的作用与n(Ca)/n(Si)(物质的量比)密切相关,当n(Ca)/n(Si)<0.2时,Ca^(2+)对ASR起促进作用;当n(Ca)/n(Si)≥0.2时,Ca^(2+)对ASR起抑制作用。本文首先介绍了ASR反应产物的最新研究进展,包括ASR产物的种类、微观形貌、原子结构及水稳定性,综述了这些离子对ASR反应过程、ASR产物组成、ASR产物结晶性能及膨胀性的影响,展望了不同离子对混凝土ASR影响的未来研究方向。

关键词：碱硅酸反应碱离子锂离子铝离子钙离子 ASR产物

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高性能多方向双圆弧形压电能量收集系统

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 26-34页

作者：曹益恺王德波南京邮电大学集成电路科学与工程学院南京210023

为了解决传统压电能量收集系统通频带窄、功率密度低的问题,本文采用线性多模态共振法,提出一种双圆弧悬臂梁内外反向拼接的压电能量收集系统。两根梁上各覆盖一个压电层,压电层之间串联连接。建立二自由度系统集总参数模型和机电耦合... 详细信息

为了解决传统压电能量收集系统通频带窄、功率密度低的问题,本文采用线性多模态共振法,提出一种双圆弧悬臂梁内外反向拼接的压电能量收集系统。两根梁上各覆盖一个压电层,压电层之间串联连接。建立二自由度系统集总参数模型和机电耦合模型来分析频率响应和输出性能。对比压电层弧度不同的压电能量收集系统的输出性能,根据测试结果,当弧度为0.5π时输出性能最佳。设置激励加速度为0.1 g,一阶模态下,谐振频率为82.19 Hz,开路电压为49.65 V,最大输出功率为3.74 mW;二阶模态下,谐振频率为119.14 Hz,开路电压为44.74 V,最大输出功率为3.54 mW。测试结果表明,该结构可有效拓宽通频带宽度至52 Hz,且功率密度高。该压电能量收集系统结构简单易于制备,工作频带宽,可在频率波动大的环境下供电,同时体积小、功率密度大,能在多方向激励下高效率收集能量,可应用于可穿戴设备、低功率设备等多个领域。

关键词：压电能量收集多模态多方向谐振频率功率密度

面向机器学习型区域滑坡易发性评价的训练样本采样方法

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地理学报 2024年第7期79卷 1718-1736页

作者：洪浩源王德生朱阿兴南京信息工程大学地理科学学院南京210044 郑州师范学院地理与旅游学院郑州450044 南京师范大学地理科学学院南京210023 威斯康星大学麦迪逊分校地理系美国麦迪逊53706

训练样本在基于机器学习的区域滑坡易发性评价中具有重要作用,训练样本通常是由滑坡(正样本)和非滑坡(负样本)组成,由采样方法采集得到。然而,现有正样本采样方法均没有度量所采集正样本的可信度,使得所采集训练样本可靠性得不到保证,... 详细信息

训练样本在基于机器学习的区域滑坡易发性评价中具有重要作用,训练样本通常是由滑坡(正样本)和非滑坡(负样本)组成,由采样方法采集得到。然而,现有正样本采样方法均没有度量所采集正样本的可信度,使得所采集训练样本可靠性得不到保证,制约了机器学习的区域滑坡易发性评价效果。针对这一问题,本文提出滑坡正样本原型采样方法(PBS),该方法利用某点与滑坡正样本原型的地理环境相似度和不相似度分别度量正样本与负样本的可信度,基于互斥法设置可信度阈值采集训练样本。以甘肃省油房沟流域为研究区,将PBS与已有代表性采样方法分别对油房沟流域构建基于逻辑回归、支持向量机和随机森林的滑坡易发性推测模型,对比有可信度和无可信度样本下的滑坡易发性评价效果。结果发现,正样本和负样本可信度与滑坡易发性评价效果分别呈现“波动上升”与“正相关”的特点,PBS方法在基于3种机器学习模型的滑坡易发性评价的验证精度(Accuracy)和接收者操作特征曲线下面积(AUC)值比已有代表性采样方法分别至少提高了14.7%和14%,且标准差均较小,表明本文所提出方法是有效的。

关键词：区域滑坡易发性评价训练样本采样机器学习模型可信度度量