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Hopx报告基因小鼠谱系示踪乳腺干细胞

中国组织工程研究 2025年第13期29卷 2720-2727页

作者：石建云李文静彭映贾振华张书锦谭露露原一桐杜若琛山西医科大学细胞生理学教育部重点实验室内分泌代谢病山西省重点实验室山西医科大学生理学系山西省太原市030001 山西医科大学细胞生理学教育部重点实验室山西医科大学动物中心山西省太原市030001

背景:乳腺干细胞对于乳腺组织的发育和稳态维持十分重要。乳腺癌的发生与乳腺干细胞有着紧密联系。最新研究表明,Hopx作为形态发生和细胞分化的重要转录调节因子已被证实在神经、肠道、毛囊等多种成体干细胞中表达,然而其在乳腺中的作... 详细信息

背景:乳腺干细胞对于乳腺组织的发育和稳态维持十分重要。乳腺癌的发生与乳腺干细胞有着紧密联系。最新研究表明,Hopx作为形态发生和细胞分化的重要转录调节因子已被证实在神经、肠道、毛囊等多种成体干细胞中表达,然而其在乳腺中的作用至今尚未见报道。目的:探究Hopx是否可以作为乳腺干细胞的特异性标志物。方法:①选取8周龄雌性Hopx-LacZ转基因小鼠,利用β-半乳糖苷酶染色检测Hopx在乳腺组织中的本底表达情况。②选取4周龄、6周龄、8周龄及妊娠14.5 d的雌性野生型小鼠,分别进行乳腺全组织洋红染色及K14、K8免疫荧光染色。③选取8周龄与妊娠17.5 d的雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,进行乳腺β-半乳糖苷酶染色。④选取4周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,通过腹腔注射他莫昔芬(隔天注射1次,注射3次)来激活Cre/loxp系统,注射后4周进行乳腺β-半乳糖苷酶染色;选取8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,通过腹腔注射他莫昔芬(隔天注射1次,注射3次)来激活Cre/loxp系统,末次注射后4,10周进行乳腺β-半乳糖苷酶染色。⑤选取8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠,通过腹腔注射他莫昔芬(隔天注射1次,注射3次)来激活Cre/loxp系统,注射后2周使Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠怀孕,对第1次妊娠17.5 d、第3次妊娠17.5 d的小鼠乳腺组织进行β-半乳糖苷酶染色。结果与结论:①β-半乳糖苷酶染色结果显示,8周龄Hopx-LacZ转基因小鼠的乳腺导管内确实含有Hopx阳性细胞且位于基底上皮,数量较少。②乳腺全组织染色及免疫荧光染色结果显示,野生型小鼠的乳腺在青春期、成熟期及妊娠期等不同发育阶段具有各自相应时期依赖性的特征,并且经历了一系列复杂的上皮重塑过程。③β-半乳糖苷酶染色结果显示,与8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠相比,妊娠17.5 d的Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠乳腺导管内Hopx标记阳性细胞增多。④β-半乳糖苷酶染色结果显示,4,8周龄雌性Hopx-CreERT2;Rosa26LacZ转基因小鼠他莫昔芬注射后的乳腺Hopx标记阳性细胞位于基底上皮,数量较少。⑤β-半乳糖苷酶染色结果显示,第1次妊娠17.5 d、第3次妊娠17.5 d的小鼠乳腺内的Hopx标记阳性细胞位于腺泡周围的基底上皮,数量较多,并且第3次妊娠17.5 d的Hopx标记阳性细胞数量更多。⑥结果表明,Hopx报告基因标记的细胞为休眠乳腺干细胞,负责妊娠期间乳腺的生长,对腺泡形成有贡献。

关键词： Hopx 乳腺干细胞谱系追踪妊娠期腺泡形成

机器学习识别LRRC15和MICB为类风湿关节炎的免疫诊断标志物

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中国组织工程研究 2025年第11期29卷 2411-2420页

作者：田彦虎黄心岸郭桐桐如斯坦木·阿合坦木罗江淼肖遥王超王维山石河子大学医学院新疆维吾尔自治区石河子市832008 石河子大学第一附属医院骨科新疆维吾尔自治区石河子市832008

背景:类风湿关节炎是一种慢性的自身免疫性疾病,早期诊断对于预防疾病进展和治疗至关重要。因此探究类风湿关节炎的诊断特征和免疫细胞浸润具有重要意义。目的:基于Gene Expression Omnibus(GEO)数据库,通过机器学习算法,筛选类风湿关... 详细信息

背景:类风湿关节炎是一种慢性的自身免疫性疾病,早期诊断对于预防疾病进展和治疗至关重要。因此探究类风湿关节炎的诊断特征和免疫细胞浸润具有重要意义。目的:基于Gene Expression Omnibus(GEO)数据库,通过机器学习算法,筛选类风湿关节炎潜在重要的诊断标记物,并探讨类风湿关节炎的诊断特征与免疫细胞浸润的关系。方法:从GEO数据库获取类风湿关节炎相关的滑膜组织的基因表达数据集,采用批量效应去除法对数据集进行合并,采用R软件进行差异表达基因的鉴定和功能相关性分析,通过生物信息学分析和3种机器学习算法进行疾病特征基因的提取,筛选出类风湿关节炎相关的关键基因。此外,对所有差异表达基因进行免疫细胞浸润分析,分析类风湿关节炎的炎症状态,并对其诊断特征与浸润性免疫细胞的关系进行研究。结果与结论:(1)在类风湿关节炎和正常滑膜组织中,获得了179个差异表达基因,其中124个基因表达上调,55个基因表达下调;(2)富集分析显示类风湿关节炎和免疫反应之间存在良好的相关性;(3)通过3种机器学习算法分析发现,LRRC15和MICB可能是类风湿关节炎潜在的标记物;(4)LRRC15(曲线下面积=0.964,95%CI:0.924-0.992)和MICB(曲线下面积=0.961,95%CI:0.923-0.990)在验证数据集上有着较强的诊断能力;(5)13种免疫细胞浸润发生改变,以巨噬细胞为主;(6)在类风湿关节炎中,免疫细胞功能的多数促炎途径被激活;(7)免疫相关性分析发现LRRC15和MICB与M1型巨噬细胞的相关性最强;(8)结果发现LRRC15和MICB被确定为类风湿关节炎潜在的诊断标记物,具有较强的诊断性能并且与免疫细胞浸润具有显著的相关性;通过机器学习及生物信息学分析加深了对类风湿关节炎免疫浸润的理解,为类风湿关节炎的诊断和治疗提供新的思路。

关键词：类风湿关节炎机器学习免疫浸润诊断标记物差异表达基因

基于胆固醇代谢的复方甘草酸苷片配伍雷公藤多苷片减轻肝损伤机制

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中国实验方剂学杂志 2025年第2期 46-55页

作者：付小桐曹春雨李春卢晨娜刘婷杨依霏中国中医科学院中药研究所

目的：基于胆固醇代谢，研究雷公藤多苷片（TG）的肝损伤作用机制，及复方甘草酸苷片（CG）配伍TG减轻TG所致胆固醇代谢异常的分子机制。方法：雄性SD大鼠按体质量随机分为正常组（纯净水），TG低、高剂量（TG-L、TG-H）组(TG 189.0、47... 详细信息

目的：基于胆固醇代谢，研究雷公藤多苷片（TG）的肝损伤作用机制，及复方甘草酸苷片（CG）配伍TG减轻TG所致胆固醇代谢异常的分子机制。方法：雄性SD大鼠按体质量随机分为正常组（纯净水），TG低、高剂量（TG-L、TG-H）组(TG 189.0、472.5 mg·kg-1·d-1),TG与复方甘草酸苷片配伍（TG-L+CG、TG-H+CG）组(给药剂量分别为TG 189.0 mg·kg-1·d-1+CG 20.25 mg·kg-1·d-1和TG 472.5 mg·kg-1·d-1+CG 20.25 mg·kg-1·d-1)，每组6只，共5组。每日给药1次，连续3周。末次给药结束后，通过实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测大鼠肝组织内肝X受体-α（LXR-α）、低密度脂蛋白受体（LDLR）、三磷酸腺苷结合盒转运蛋白A1（ABCA1）、三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G1（ABCG1）、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGCR）、胆固醇7α羟化酶（CYP7A1）、胆固醇12α羟化酶（CYP8B1）、甾醇27α羟化酶（CYP27A1）在信使核糖核酸（mRNA）水平的变化；利用蛋白免疫印迹法（Western blot）进一步验证关键蛋白表达水平的变化；通过酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测胆固醇合成的调控酶羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶（HMG-CoAR）的含量。以人肝癌细胞（HepG2）作为体外实验对象，观察TG对HepG2细胞的增殖抑制作用。设置TG提取物低、中、高剂量（TG-l、TG-m、TG-h）组(TG 135、45、15 mg·L-1)，非诺贝特（FB）组(10μmol·L-1)和CG提取物组，以及配伍组(TG-h+FB、TG-m+FB、TG-l+FB、TG-h+CG、TG-m+CG、TG-l+CG，给药浓度分别为TG 135 mg·L-1+FB 10μmol·L-1、TG 45 mg·L-1+FB 10μmol·L-1、TG 15 mg·L-1+FB 10μmol·L-1、TG 135 mg·L-1+CG 60 mg·L-1、TG 45 mg·L-1+CG 60 mg·L-1、TG 15 mg·L-1+CG 60 mg·L-1)，通过Real-time PCR、Western blot检测HepG2细胞内LXR-α、ABCG1、LDLR、CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1在mRNA水平及蛋白水平的表达变化，进一步验证CG配伍TG的减毒机制。结果：SD大鼠在体实验，与正常组比较，TG-H组大鼠肝组织CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1 mRNA水平明显下降（P<0.05,P<0.01）；与CG联合用药后，上述3种mRNA水平明显升高（P<0.05,P<0.01）;TG-H+CG组LDLR mRNA水平显著升高（P<0.01）。与正常组比较，TG-L、TG-H组大鼠肝组织LDLR、CYP7A1、CYP8B1蛋白表达水平明显降低（P<0.05,P<0.01）,TG-L组ABCG1的蛋白表达水平明显降低（P<0.05）,TG-H组LXR-α的蛋白表达明显升高（P<0.05）。TG与CG联合用药，与同等剂量的TG单独用药组比较，配伍组ABCG1、LDLR蛋白表达水平明显升高（P<0.05,P<0.01）;TG-H+CG组CYP7A1、CYP8B1的蛋白表达水平明显升高（P<0.05,P<0.01）。HepG2细胞实验，与空白组比较，TG-h组HepG2细胞内LXR-α mRNA水平显著升高（P<0.01）;TG-m、TG-h组LDLR、CYP7A1 mRNA水平显著降低（P<0.01）,CYP27A1 mRNA水平显著升高（P<0.01）。TG与CG联合用药，对上述mRNA有显著回调作用（P<0.01）。与空白组比较，TG-m、TG-h组HepG2细胞内LXR-α、ABCG1、LDLR、CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1蛋白表达水平显著降低（P<0.01）。与TG-h组比较，TG-h+CG组LDLR蛋白表达水平明显升高（P<0.05）；与TG-m组比较，TG-m+CG组LDLR、ABCG1、CYP7A1、CYP27A1蛋白表达水平明显升高（P<0.05,P<0.01）。结论：连续3周给予大鼠189.0、472.5 mg·kg-1TG，可调控肝细胞内胆固醇流出和胞吞及胆固醇生物转化相关信号通路，致使机体内胆固醇累积进而引发肝损伤。CG可通过上调LXR-α、LDLR、ABCG1、CYP7A1、CYP8B1及CYP27A1表达水平，促进胆固醇生物转化，缓解TG致脂质代谢紊乱诱发的肝损伤。

关键词：雷公藤多苷片复方甘草酸苷片肝损伤配伍减毒胆固醇代谢

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朝向和对比度同时快速变化条件下的分辨能力

生物化学与生物物理进展 2013年第7期40卷 662-667页

作者：刘冰王毅中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

在自然的视觉中,投射到视网膜上的视觉图像总是在不停地变化,而人类的感知系统依然可以准确高效地识别物体.因此,人类的感知系统有相应的快速处理机制以应对这种动态变化.然而,前人的实验都是在相对稳定的刺激条件下研究人类被试的感知... 详细信息

在自然的视觉中,投射到视网膜上的视觉图像总是在不停地变化,而人类的感知系统依然可以准确高效地识别物体.因此,人类的感知系统有相应的快速处理机制以应对这种动态变化.然而,前人的实验都是在相对稳定的刺激条件下研究人类被试的感知系统对一个刺激参数的反应,比如在固定对比度下测试朝向分辨能力,或在固定朝向测定对比度分辨能力,而朝向和对比度同时变化时,人类对这两个参数的分辨能力仍然缺乏研究.因此,在本实验中,我们使用朝向和对比度同时变化的刺激,研究了人类被试对朝向和对比度的分辨能力.结果表明,在这种动态变化的条件下,被试对朝向和对比度的分辨阈值都有显著性的降低.而且,朝向分辨阈值降低的幅度与在固定对比度参数条件下的分辨阈值成负相关,即在固定对比度条件下朝向分辨阈值较高的被试,在朝向和对比度同时变化条件下,其朝向分辨阈值降低的幅度相对要大,朝向分辨能力也就相对地提高更大.对比度分辨能力也呈现同样的规律.这些结果说明,朝向和对比度的同时变化提高了被试对朝向和对比度的分辨能力,一个参数变化时其分辨能力越低的被试,两个参数变化时其分辨能力提高的幅度就越大.揭示了视觉系统处理这种多刺激参量信息变化的能力和机制,对人类视觉系统在真实的视觉过程中如何处理朝向和对比度信息提供了认识.

关键词：心理物理朝向对比度动力学分辨能力阈值

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等效线性化方法中系统参数求解的优化算法

工程力学 2011年第9期28卷 23-29页

作者：苏亮王毅浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058

等效周期和有效阻尼比的合理取值是保证等效线性化方法求解精度的关键。该研究利用在自振周期和阻尼比两维空间中的全局优化搜索手段,提出了一种确定等效线性化方法系统参数的标准粒子群优化算法。算例分析验证了优化算法求解的可行性... 详细信息

等效周期和有效阻尼比的合理取值是保证等效线性化方法求解精度的关键。该研究利用在自振周期和阻尼比两维空间中的全局优化搜索手段,提出了一种确定等效线性化方法系统参数的标准粒子群优化算法。算例分析验证了优化算法求解的可行性。在保证系统参数合理取值的同时,标准粒子群优化算法的计算效率约为统计分析方法的2.0%,从而克服了统计分析方法在确定等效周期和有效阻尼比时计算量庞大的缺点。该文最后应用所提出的标准粒子群优化算法,以弹塑性非线性单自由度体系为具体的研究对象,分析并推导了等延性系数假定下其等效线性化方法系统参数的计算公式。

关键词：等效线性化标准粒子群优化非线性位移反应基于性能抗震设计

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初级视皮层的亮度信息加工

生物化学与生物物理进展 2016年第4期43卷 361-366页

作者：王毅中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室北京100101

亮度(luminance)是最基本的视觉信息.与其他视觉特征相比,由于视神经元对亮度刺激的反应较弱,并且许多神经元对均匀亮度无反应,对亮度信息编码的神经机制知之甚少.初级视皮层部分神经元对亮度的反应要慢于对比度反应,被认为是由边界对... 详细信息

亮度(luminance)是最基本的视觉信息.与其他视觉特征相比,由于视神经元对亮度刺激的反应较弱,并且许多神经元对均匀亮度无反应,对亮度信息编码的神经机制知之甚少.初级视皮层部分神经元对亮度的反应要慢于对比度反应,被认为是由边界对比度诱导的亮度知觉(brightness)的神经基础.我们的研究表明,初级视皮层许多神经元的亮度反应要快于对比度反应,并且这些神经元偏好低的空间频率、高的时间频率和高的运动速度,提示皮层下具有低空间频率和高运动速度通路的信息输入对产生初级视皮层神经元的亮度反应有贡献.已经知道初级视皮层神经元对空间频率反应的时间过程是从低空间频率到高空间频率,我们发现的早期亮度反应是对极低空间频率的反应,与这一时间过程是一致的,是这一从粗到细的视觉信息加工过程的第一步,揭示了处理最早的粗的视觉信息的神经基础.另外,初级视皮层含有偏好亮度下降和高运动速度的神经元,这群神经元的活动有助于在光照差的环境中检测高速运动的低亮度物体.

关键词：初级视皮层信息加工神经编码亮度对比度时间过程空间频率时间频率

基于咬合型末端执行器的柑橘采摘机器人采摘姿态研究

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中国农业科技导报 2018年第5期20卷 75-82页

作者：张哲王毅付舜马冀桐重庆理工大学机械工程学院重庆400054 重庆大学机械工程学院重庆400044

针对采摘机器人视觉系统在复杂自然环境中无法准确提供柑橘果实生长姿态,进而导致采摘成功率下降的问题,基于柑橘采摘机器人咬合型末端执行器提出了一种最佳采摘姿态确定方法。该方法依据末端执行器构型参数,建立其采摘姿态对果实中心... 详细信息

针对采摘机器人视觉系统在复杂自然环境中无法准确提供柑橘果实生长姿态,进而导致采摘成功率下降的问题,基于柑橘采摘机器人咬合型末端执行器提出了一种最佳采摘姿态确定方法。该方法依据末端执行器构型参数,建立其采摘姿态对果实中心位置影响的性能评价函数,并使用该函数计算得到执行器最佳采摘姿态。通过搭建采摘实验平台和设计采摘实验,对计算出的最佳采摘姿态进行验证。实验结果表明,与一般的水平采摘姿态相比,采用最佳采摘姿态评价方法优化后的采摘姿态,在进行柑橘采摘时采摘成功率提高26.32%。

关键词：柑橘采摘机器人末端执行器构型采摘姿态

发酵调味品中真菌毒素污染状况及生物脱毒方法研究进展

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食品科学 2025年第1期46卷 304-314页

作者：王李惠付金慧李超伟张莉夏小龙李丝桐张梦梅陈阴竹刘书亮胡凯弟赵宁李琴李建龙四川农业大学食品学院四川雅安625014 四川省轻工业研究设计院四川成都610000 广安市食品药品检验检测中心四川广安638600

国内外不同发酵调味品中真菌毒素污染情况各不相同,这可能与产品原料、地理位置、季节等因素差异有关。微生物能够通过细胞壁的吸附作用或酶催化作用将真菌毒素转化为低毒或无毒物质,以保证发酵调味品的食用安全。随着生物脱毒研究的深... 详细信息

国内外不同发酵调味品中真菌毒素污染情况各不相同,这可能与产品原料、地理位置、季节等因素差异有关。微生物能够通过细胞壁的吸附作用或酶催化作用将真菌毒素转化为低毒或无毒物质,以保证发酵调味品的食用安全。随着生物脱毒研究的深入,许多能够高效降解真菌毒素的菌株被筛选出来,而食源及可应用于食品的对真菌毒素有降解能力的安全菌株研究依然较少。基于此,本文总结发酵调味品中真菌毒素的污染现状,重点综述不同来源的可降解真菌毒素的菌株及菌株细胞中的降解酶,旨在为减少发酵调味品中有害真菌及其毒素污染提供参考。

关键词：发酵调味品真菌毒素生物脱毒降解

初级视皮层神经元响应反应与撤反应的朝向选择性

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生物化学与生物物理进展 2014年第2期41卷 172-178页

作者：邓春山王毅中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

朝向选择性是初级视皮层(17区或V1)神经元的基本性质,在图形感知中起着关键作用.同时这些神经元对于持续时间大于100 ms的视觉刺激具有清晰的响应反应(Onset responses)和撤反应(Offset responses).以往的研究只关注响应反应的朝向选择... 详细信息

朝向选择性是初级视皮层(17区或V1)神经元的基本性质,在图形感知中起着关键作用.同时这些神经元对于持续时间大于100 ms的视觉刺激具有清晰的响应反应(Onset responses)和撤反应(Offset responses).以往的研究只关注响应反应的朝向选择性,而忽视了对撤反应的朝向选择性研究.我们比较了响应与撤反应的朝向调谐性质,大多数细胞的撤反应与响应反应基本上具有相似的最优朝向,而撤反应的朝向调谐宽度有窄于响应反应的趋势,撤反应的最优延迟普遍滞后于响应反应的最优延迟.撤反应的朝向选择性略强于响应反应和具有显著长的反应延迟提示,皮层内的反馈输入可能在形成撤反应的朝向选择性中起着作用.本研究揭示了撤反应的朝向选择性在刺激朝向的连续表征和主体在形状知觉的后期对朝向的精细区分中起着作用.

关键词：初级视皮层神经元朝向选择性响应反应撤反应