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内质网应激与常见退行性骨骼疾病的发生与发展

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1285-1295页

作者：钱琨李子卿孙水山东第一医科大学附属省立医院骨关节科山东省济南市250021 医学科技创新中心骨科实验室山东第一医科大学(山东省医学科学院)山东省济南市250117

背景:常见的退行性骨骼疾病,如骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变,其具体的发病分子机制目前尚未明确,可能涉及内质网应激。目前,关于内质网应激在这些常见骨骼疾病发病机制中的系统作用和相关治疗进展的研究较为有限。目的:综述内质网... 详细信息

背景:常见的退行性骨骼疾病,如骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变,其具体的发病分子机制目前尚未明确,可能涉及内质网应激。目前,关于内质网应激在这些常见骨骼疾病发病机制中的系统作用和相关治疗进展的研究较为有限。目的:综述内质网应激在常见的退行性骨骼疾病中的作用,深入探讨这些疾病的分子机制并提供新的防治思路和视角。方法:检索2000-2024年相关文献,以“内质网应激,骨骼疾病,未折叠蛋白反应,骨关节炎,骨质疏松症,椎间盘退变,自噬,凋亡,铁死亡,焦亡”为中文检索词检索中国知网、万方、维普数据库;以“endoplasmic reticulum stress,bone disease,unfolded protein response,osteoarthritis,osteoporosis,intervertebral disc degeneration,autophagy,apoptosis,ferroptosis,pyroptosis”为英文检索词检索PubMed、Web of Science数据库。排除重复和较陈旧的文献,共115篇文献符合纳入标准。结果与结论:①内质网应激在细胞生理调节中具有双重效应。轻度的内质网应激有助于促进成骨分化和细胞外基质合成,然而持续过度的内质网应激则会导致细胞死亡。②内质网应激诱导的细胞自噬、凋亡等与骨关节炎、骨质疏松症、椎间盘退变密切相关。③衰老、药物不良反应、代谢紊乱、钙平衡失调、不良生活习惯等多种原因可导致内质网应激的长期激活,从而引起骨重塑紊乱、软骨损伤、髓核细胞死亡等病理表现,最终导致骨关节炎、骨质疏松和椎间盘退变的发生。④对引发内质网应激的相关机制进行干预,有望在预防和治疗骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变等常见退行性骨病方面发挥作用。

关键词：内质网应激骨骼疾病未折叠蛋白反应骨关节炎骨质疏松症椎间盘退变

自适应量测-通信联合框架下基于RMPC的AUV编队控制

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控制与决策 2025年第1期 271-278页

作者：王朝阳刁维卿徐博于双宁哈尔滨工程大学智能科学与工程学院中国船舶航海保障技术实验室

针对复杂海洋环境下自主无人航行器(autonomous underwater vehicle, AUV)编队协同控制问题,提出一种自适应量测-通信联合框架下基于鲁棒模型预测的编队控制策略.所提出方法能够避免基于水声广播的显式通信交互方式在水下复杂条件下的... 详细信息

针对复杂海洋环境下自主无人航行器(autonomous underwater vehicle, AUV)编队协同控制问题,提出一种自适应量测-通信联合框架下基于鲁棒模型预测的编队控制策略.所提出方法能够避免基于水声广播的显式通信交互方式在水下复杂条件下的延迟和丢包等不利因素.首先,提出一种自适应量测-通信联合框架,利用非显式通信实现编队内部状态的观测,并引入自适应卡尔曼滤波对量测-通信链路中存在的外部扰动进行补偿;然后,在该框架下,设计辅助控制律并将其引入分布式鲁棒模型预测控制器,实现多条件约束下的AUV编队跟踪控制,并通过Hamilton函数和终端约束等理论验证编队控制器的稳定性;最后,通过对5艘AUV组成的编队在不同情景下的仿真结果进行对比分析,验证所提出方法的有效性.

关键词： AUV 编队控制自适应量测-通信联合框架虚拟轨迹鲁棒预测控制

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身痛逐瘀汤调控SIRT1/Nrf2信号通路改善大鼠椎间盘退变的作用

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中国实验方剂学杂志 2025年第3期 29-39页

作者：黄家俊吴迪友陶广义赵宇黄俊卿杨彬河南中医药大学骨伤学院河南省中医院

目的：探讨身痛逐瘀汤对大鼠椎间盘退变（IDD）的影响及其保护作用机制。方法：体外研究：40只雄性大鼠分别灌胃给予生理盐水、身痛逐瘀汤低、中、高剂量(3.38、6.75、13.5 g·kg-1)，连续给药7 d后收集血清。另取10只雄性大鼠，分离髓... 详细信息

目的：探讨身痛逐瘀汤对大鼠椎间盘退变（IDD）的影响及其保护作用机制。方法：体外研究：40只雄性大鼠分别灌胃给予生理盐水、身痛逐瘀汤低、中、高剂量(3.38、6.75、13.5 g·kg-1)，连续给药7 d后收集血清。另取10只雄性大鼠，分离髓核细胞。以白细胞介素-1β（IL-1β）处理来构建IDD细胞模型，分别加入身痛逐瘀汤含药血清和铁死亡抑制剂（Fer-1），探究身痛逐瘀汤含药血清对髓核细胞增殖及铁死亡的影响。为研究沉默信息调节因子1（SIRT1）/核因子E2相关因子2（Nrf2）在身痛逐瘀汤含药血清调控髓核细胞铁死亡中的作用，在IL-1β和身痛逐瘀汤高剂量含药血清处理的同时，分别加入SIRT1抑制剂Ex 527和Nrf2抑制剂ML385干预。细胞增殖与活性检测法（CCK-8）检测细胞活力，EdU染色检测细胞增殖，比色法检测Fe2+、谷胱甘肽（GSH）和丙二醛（MDA）水平，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、长链脂酰辅酶A合成酶4（ACSL4）、Ⅱ型胶原（CollagenⅡ）、蛋白聚糖（Aggrecan）、SIRT1、Nrf2蛋白表达，免疫荧光检测SIRT1蛋白表达。体内研究：以雄性大鼠为研究对象，采用纤维环穿刺法构建IDD大鼠模型，随机分为假手术组、模型组、身痛逐瘀汤组(13.5 g·kg-1)及阳性药组(尼美舒利分散片，0.18 mg·kg-1)，给药体积为1 mL·kg-1。假手术组和模型组则灌胃等体积的生理盐水。给药1次/d，连续28 d。末次给药结束后采用苏木素-伊红（HE）染色法结合Masuda评分法，观察大鼠椎间盘组织病理变化并进行病理学评分。Western blot检测髓核组织中SIRT1、Nrf2、GPX4和CollagenⅡ蛋白表达。结果：与空白组比较，IL-1β组髓核细胞中Fe2+和MDA含量及ACSL4蛋白水平明显升高（P程。

关键词：身痛逐瘀汤椎间盘退变髓核细胞铁死亡沉默信息调节因子1(SIRT1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化酶4(GPX4)信号通路

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用于水下图像增强的多层级联融合增强网络

电光与控制 2025年第1期32卷 68-73页

作者：王炫钧邵菲马彦卿西安建筑科技大学理学院西安710000

为了提高水下无人潜航器决策的准确性,构建了一种用于增强水下图像的多层级联融合增强网络。首先,设计注意力引导的色彩增强模块并结合多层级联增强架构,在提取图像多尺度特征的同时,加强特征重用;其次,设计全局调整模块,将Swin Transfo... 详细信息

为了提高水下无人潜航器决策的准确性,构建了一种用于增强水下图像的多层级联融合增强网络。首先,设计注意力引导的色彩增强模块并结合多层级联增强架构,在提取图像多尺度特征的同时,加强特征重用;其次,设计全局调整模块,将Swin Transformer与扩张卷积相结合,提升网络对于退化图像整体增强效果;最后,将各模块提取到的特征信息经由三重特征聚合模块进行融合增强,得到增强水下图像。为了可以更好地训练模型,构造了联合损失函数。与其他水下图像增强方法的对比实验结果表明,所提方法对于水下图像存在的色偏、模糊等问题均有着良好的增强效果,并对后续特征提取任务的完成有着较大的促进作用。

关键词：水下无人潜航器水下图像增强多层级联增强架构全局调整三重特征聚合

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Au-Pt合金凝固-固态相变微观组织演化相场法模拟

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金属学报 2025年第1期 109-116页

作者：余东马威龙王亚莉王锦程西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安理工大学材料科学与工程学院

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信... 详细信息

凝固/固态相变过程中的微观组织演化对材料的组织控制及性能优化具有重要意义，如何实现凝固-固态相变微观组织演化的全流程一体化数值模拟是当前材料微观组织模拟领域的前沿课题。本工作以Au-Pt合金为例，基于多相场模型和微观组织信息传递算法，研究了不同初始成分条件下凝固和固态相变过程微观组织的演化规律。实现了凝固-固态相变微观组织演化全流程一体化预测，揭示了凝固过程中微观偏析和晶界对后续脱溶析出和调幅分解过程的影响机制。

关键词：凝固固态相变微观组织演化相场法一体化数值模拟

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基于细节增强和多颜色空间学习的联合监督水下图像增强算法

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现代电子技术 2025年第1期48卷 23-28页

作者：胡锐程家亮胡伏原苏州科技大学信息化建设与管理中心江苏苏州215009 苏州科技大学电子与信息工程学院江苏苏州215009

由于水下特殊的成像环境,水下图像往往具有严重的色偏雾化等现象。因此文中根据水下光学成像模型设计了一种新的增强算法,即基于细节增强和多颜色空间学习的无监督水下图像增强算法(UUIE-DEMCSL)。该算法设计了一种基于多颜色空间的增... 详细信息

由于水下特殊的成像环境,水下图像往往具有严重的色偏雾化等现象。因此文中根据水下光学成像模型设计了一种新的增强算法,即基于细节增强和多颜色空间学习的无监督水下图像增强算法(UUIE-DEMCSL)。该算法设计了一种基于多颜色空间的增强网络,将输入转换为多个颜色空间(HSV、RGB、LAB)进行特征提取,并将提取到的特征融合,使得网络能学习到更多的图像特征信息,从而对输入图像进行更为精确的增强。最后,UUIE-DEMCSL根据水下光学成像模型和联合监督学习框架进行设计,使其更适合水下图像增强任务的应用场景。在不同数据集上大量的实验结果表明,文中提出的UUIE-DEMCSL算法能生成视觉质量良好的水下增强图像,且各项指标具有显著的优势。

关键词：水下图像增强多颜色空间学习无监督学习细节增强特征提取特征融合

高性能YOLOv3-tiny嵌入式硬件加速器的混合优化设计

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半导体技术 2025年第1期50卷 55-63页

作者：谭会生肖鑫凯卿翔湖南工业大学轨道交通学院湖南株洲412000

为解决在嵌入式设备中部署神经网络受算法复杂度、执行速度和硬件资源约束的问题,基于Zynq异构平台,设计了一个高性能的YOLOv3-tiny网络硬件加速器。在算法优化方面,将卷积层和批归一化层融合,使用8 bit量化算法,简化了算法流程;在加速... 详细信息

为解决在嵌入式设备中部署神经网络受算法复杂度、执行速度和硬件资源约束的问题,基于Zynq异构平台,设计了一个高性能的YOLOv3-tiny网络硬件加速器。在算法优化方面,将卷积层和批归一化层融合,使用8 bit量化算法,简化了算法流程;在加速器架构设计方面,设计了可动态配置的层间流水线和高效的数据传输方案,缩短了推理时间,减小了存储资源消耗;在网络前向推理方面,针对卷积计算,基于循环展开策略,设计了8通道并行流水的卷积模块;针对池化计算,采用分步计算策略实现对连续数据流的高效处理;针对上采样计算,提出了基于数据复制的2倍上采样方法。实验结果表明,前向推理时间为232 ms,功耗仅为2.29 W,系统工作频率为200 MHz,达到了23.97 GOPS的实际算力。

关键词： YOLOv3-tiny网络异构平台硬件加速器动态配置架构硬件混合优化数据复制上采样