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基于生物信息学与机器学习的坐骨神经痛与内质网应激相关生物标志物筛选及调控中药预测

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中华中医药学刊 2024年

作者：韦业陈广辉覃小伶蒙映彤邓豪祁祥何育风广西中医药大学广西中医药大学第一附属医院河南中医药大学

目的：本研究旨在筛选坐骨神经痛发病进程中的诊断性生物标志物，分析该病进程中的内质网应激相关基因。方法：检索GEO（http://***/geo）数据库获得坐骨神经痛芯片数据，分析差异表达基因（differentiallyexpressedgenes，DEGs）与内... 详细信息

目的：本研究旨在筛选坐骨神经痛发病进程中的诊断性生物标志物，分析该病进程中的内质网应激相关基因。方法：检索GEO（http://***/geo）数据库获得坐骨神经痛芯片数据，分析差异表达基因（differentiallyexpressedgenes，DEGs）与内质网应激基因取交集获得内质网应激相关差异基因，对差异基因进行富集分析，对差异基因进行免疫细胞浸润分析，结果进一步结合加权基因共表达网络分析获得免疫相关差异表达基因。基于最小绝对收缩和选择算子(leastabsoluteshrinkageandselectionoperator，LASSO)、极限梯度提升算法(eXtremeGradientBoosting，XGBoost)与随机森林（RandomForest，RF）方法筛选关键基因构建诊断性模型并进行验证。分析内质网应激相关基因与诊断性基因的相关性，然后预测能干预坐骨神经痛发病过程中与内质网应激基因相关的中药。结果：差异分析获得286个DEGs，DEGs主要富集于细胞对活性氧的反应，细胞对化学应激的反应，免疫受体活性，氧化还原酶活性等生物学过程，以及过氧化物酶增殖物激活受体(peroxisomeproliferater-activatedreceptor，PPAR)信号通路，磷脂酶D信号通路，坏死性凋亡等信号通路。免疫浸润分析发现调节性T细胞、滤泡辅助性T细胞、记忆性CD4T细胞差异表达，这也表明以上3种免疫细胞对坐骨神经痛发病发挥着一定作用。加权基因共表达网络分析（Weightedcorrelationnetworkanalysis，WGCNA）结合免疫浸润分析获得83个关键模块基因，蛋白-蛋白互作（protein-proteininteraction，PPI）分析得到含锌指CCCH型15(ZincfingerCCCHdomain-containingprotein15，ZC3H15)、核糖体蛋白L7（ribosomalproteinL7，RPL7）、核糖体蛋白L26样1（RPL26L1-ribosomalproteinL26like1，RPL26L1）、肿瘤蛋白，翻译控制1（tumorprotein，translationally-controlled1，TPT1）、核糖体蛋白L22样1（ribosomalproteinL22like1，RPL22L1）、核糖体蛋白S15A （ribosomalproteinS15a，RPS15A）、核糖体蛋白S3A （ribosomalproteinS3A，RPS3A）、核糖体蛋白L36A（ribosomalproteinL36a，RPL36A）、核糖体蛋白S24（ribosomalproteinS24，RPS24）、核糖体蛋白L30（ribosomal protein L30，RPL30）等 10个Hub基因。机器学习方法筛选出KLF9、SCARF1、CYP27A1、CEBPA等4个诊断性基因，4个诊断性基因与Hub基因的表达具有相关性。最后预测得到可调控Hub基因的中药共计36味。结论：KLF9、SCARF1、CYP27A1、CEBPA基因对坐骨神经痛具有诊断价值，内质网应激相关基因在坐骨神经痛发病中起着一定作用，预测出的全蝎，眼镜蛇，紫河车，硫磺，鹿茸等中药可能是防治坐骨神经痛的潜在药物。

关键词：坐骨神经痛中药机器学习生物信息学内质网应激

壮腰合剂治疗寒湿痹阻型腰椎间盘突出症临床观察

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中华中医药学刊 2023年第9期41卷 107-110页

作者：王冬玲凌春燕李贵蒙映彤邓豪陈广辉广西中医药大学广西南宁530001 广西中医药大学第一附属医院广西南宁530023

目的观察壮腰合剂改善寒湿痹阻型腰椎间盘突出症患者疼痛情况和腰腿部活动能力的临床疗效。方法选择2021年7月—2022年7月医院康复医学科门诊诊断治疗的120例寒湿痹阻型腰椎间盘突出症患者为研究对象,随机分为中药组和西药组,每组60例... 详细信息

目的观察壮腰合剂改善寒湿痹阻型腰椎间盘突出症患者疼痛情况和腰腿部活动能力的临床疗效。方法选择2021年7月—2022年7月医院康复医学科门诊诊断治疗的120例寒湿痹阻型腰椎间盘突出症患者为研究对象,随机分为中药组和西药组,每组60例。西药组给予塞来昔布胶囊治疗,100 mg/次,2次/d口服;中药组给予中药经验方壮腰合剂治疗,50 mL/次,2次/d口服。5 d为1个疗程,两组疗程均为10 d,观察并比较两组患者治疗前后临床疗效、中医证候积分、视觉模拟评分(Visual analogue scale,VAS)、日本骨科协会评估治疗分数(Japanese orthopaedic associationscores,JOA)、Oswestry功能障碍指数问卷评分(ODI)、焦虑自评表(Selfrating anxiety scale,SAS)。结果两组患者治疗后,中药组有效率为93.33%(56/60)高于西药组的78.33%(47/60),差异有统计学意义(P<0.05);治疗后中药组中医证候积分、ODI、SAS、VAS均较西药组降低(P<0.05),差异具有统计学意义;治疗后中药组JOA评分高于西医组(P<0.05),差异具有统计学意义;结论壮腰合剂能明显改善寒湿痹阻型腰椎间盘突出症患者的疼痛及腰腿部活动能力,提高临床疗效。

关键词：壮腰合剂寒湿痹阻型腰椎间盘突出症腰痛

CAR-T细胞来源囊泡对肿瘤细胞的杀伤作用

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CAR-T细胞来源囊泡对肿瘤细胞的杀伤作用

作者：蒙若彤延安大学

学位级别：硕士

研究背景:嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞免疫疗法具有精准识别和杀伤靶细胞的能力,已被批准用于治疗多种血液系统恶性肿瘤。然而,以自体T细胞为来源制备CAR-T细胞的技术路线,过程复杂且耗时漫长;此外,患者选择CAR-T细胞治疗前通常经历过放... 详细信息

研究背景:嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞免疫疗法具有精准识别和杀伤靶细胞的能力,已被批准用于治疗多种血液系统恶性肿瘤。然而,以自体T细胞为来源制备CAR-T细胞的技术路线,过程复杂且耗时漫长;此外,患者选择CAR-T细胞治疗前通常经历过放疗、化疗等治疗手段,使得自体T细胞数量不足、活力下降。在上述因素的共同影响下,制备自体CAR-T细胞的成本高昂且失败率高,限制了其广泛应用。制备同种异体CAR-T细胞是解决患者T细胞不足和功能下降的有效方法,但健康志愿者外周血来源的原代T淋巴细胞扩增代数有限,无法规模化制备,这仍然是CAR-T细胞疗法应用受限的瓶颈。研究目的:利用Jurkat这种具有连续遗传特性的T淋巴细胞系,成功制备了一种携带HER2蛋白的通用型嵌合抗原受体分子的细胞外囊泡(EV)。然后,我们评估了它对HER2阳性肿瘤细胞的杀伤效果。制备的通用型CAR-Jurkat EV避免了通用型CAR-Jurkat细胞在临床应用中的安全性风险,同时解决了CAR-T细胞制备复杂、价格昂贵、扩增受限和规模化制备困难的问题,使得CAR-T细胞来源的免疫疗法能够广泛应用。研究方法:1.构建编码靶向HER2抗原的CAR分子慢病毒包装质粒,并瞬时转染HEK293A细胞,对细胞中HER2-CAR分子的表达情况进行检测。2.包装编码HER2-CAR基因的慢病毒液,并感染HEK 293A细胞,采用流式细胞术检测HEK 293A细胞表面CAR分子的表达。3.利用CRISPR/Cas9技术敲除Jurkat细胞中的TRAC和B2M基因,并利用磁珠分选出TCR和MHC-Ⅰ类分子双阴性的Jurkat细胞。通过慢病毒转导,提升释放“Don’t eat me”信号CD47分子的表达水平,构建底盘Jurkat细胞。4.利用HER2-CAR慢病毒液,感染健康志愿者血液中分离出的T淋巴细胞和底盘Jurkat细胞,构建CAR-T细胞和通用型CAR-Jurkat细胞。5.通过PEG浓缩方法和细胞挤压方法制备细胞外囊泡,并利用微粒子追踪分析(NTA)、透射电子显微镜(TEM)和蛋白质免疫印迹(Western blot)方法鉴定细胞外囊泡。6.萤光素酶报告基因系统检测CAR-T细胞、通用型CAR-Jurkat细胞和不同方式制备的细胞外囊泡对肿瘤细胞的杀伤作用。7.荧光显微镜观察免疫细胞对细胞外囊泡的吞噬作用研究结果:1.通过双酶切鉴定HER2-CAR质粒,目的片段大小与理论片段大小相符;流式细胞术结果显示CAR分子能够在HEK 293A细胞表面成功表达。2.包装的HER2-CAR慢病毒液感染HEK 293A细胞,流式细胞术结果表明,CAR分子阳性的HEK 293A细胞为90%以上。3.流式细胞术检测CRISPR/Cas9技术敲除率、磁珠分选率和慢病毒转导过表达CD47的效率,结果表明Jurkat细胞表达的TCR和MHC-Ⅰ类分子敲除率为80%以上;磁珠分选出TCR和MHC-Ⅰ类分子双阴性的效率为100%;慢病毒转导提高了CD47分子的表达水平。4.流式结果显示CAR分子在T细胞表面和底盘Jurkat细胞表面成功表达。***结果表明PEG浓缩方法和细胞挤压方法制备的细胞外囊泡大小均在1000 nm以内;TEM结果表明PEG浓缩方法和细胞挤压方法制备的细胞外囊泡形态结构正确;Western blot结果显示,PEG浓缩方法和细胞挤压方法制备的细胞外囊泡具有囊泡标志性分子并且CAR-T EV和通用型CAR-Jurkat EV携带特异识别肿瘤表面相关抗原的CAR分子。6.萤光素酶报告基因系统证明CAR-T细胞、通用型CAR-Jurkat细胞、CAR-T EV和通用型CAR-Jurkat EV均能够特异的杀伤HER2抗原阳性的肿瘤细胞。7.荧光显微镜观察发现高表达CD47的通用型CAR-Jurkat EV具有抵抗自然杀伤细胞和巨噬细胞吞噬的能力。研究结论:本实验研究证明制备的靶向HER2抗原的通用型CAR-Jurkat EV具有靶向杀伤HER2阳性肿瘤细胞的能力。

关键词： CAR-T细胞疗法同种异体底盘细胞细胞外囊泡

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医疗网络中无证书并行密钥隔离聚合签名方案

计算机工程与应用 2024年第1期60卷 289-300页

作者：蒙彤郭瑞王翊丞刘颖菲西安邮电大学网络空间安全学院西安710121 西安邮电大学无线网络安全技术国家工程实验室西安710121

无线传感器网络在医疗领域的应用,为医生和患者带来了极大的便利。由于传输过程中会导致患者隐私信息被破坏,医疗数据的真实性和完整性成为了医疗行业一大难题。为解决此难题,无证书聚合签名方案被提出保护患者隐私信息。然而,大多数方... 详细信息

无线传感器网络在医疗领域的应用,为医生和患者带来了极大的便利。由于传输过程中会导致患者隐私信息被破坏,医疗数据的真实性和完整性成为了医疗行业一大难题。为解决此难题,无证书聚合签名方案被提出保护患者隐私信息。然而,大多数方案都无法抵御完全选择密钥攻击,并存在密钥暴露问题。为此,提出了可抵御完全选择密钥攻击的无证书并行密钥隔离聚合签名方案。该方案基于区块链技术进行数据共享和身份追踪,利用边缘计算的实时性处理无线传感器网络中高延迟问题,同时使用并行密钥隔离方法解决密钥暴露问题。在随机谕言机模型下,基于椭圆曲线离散对数问题证明该方案的不可伪造性,基于哈希的强抗碰撞性证明方案可抵御完全选择密钥攻击。使用MIRACL库进行效率分析,表明该方案在各阶段运行效率要优于其他相关方案,同时具有较低的通信开销。

关键词：边缘计算无证书聚合签名并行密钥隔离完全选择密钥攻击

催产素影响条件化恐惧情绪加工的认知机制及神经基础

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心理科学进展 2024年第4期32卷 557-567页

作者：冯攀赵恒越姜雨矇张悦彤冯廷勇西南大学心理学部重庆400715

恐惧是一种与进化密切相关的情绪,对人类的生存与适应具有重要价值。过度的恐惧可能会导致恐惧症、焦虑症和创伤后应激障碍等病理性恐惧的产生。而催产素对各种病理性恐惧的干预和治疗具有重要的价值。因此,研究拟采用行为和fMRI技术,... 详细信息

恐惧是一种与进化密切相关的情绪,对人类的生存与适应具有重要价值。过度的恐惧可能会导致恐惧症、焦虑症和创伤后应激障碍等病理性恐惧的产生。而催产素对各种病理性恐惧的干预和治疗具有重要的价值。因此,研究拟采用行为和fMRI技术,系统探究催产素影响条件化恐惧情绪加工的认知神经机制。重点关注:(1)催产素影响恐惧习得的认知神经机制;(2)催产素影响恐惧记忆巩固的认知神经机制;(3)催产素影响恐惧记忆再巩固的认知神经机制;(4)催产素影响恐惧消退的认知神经机制。这项研究的开展对于探究催产素影响条件化恐惧情绪加工的认知神经机制具有很高的科学价值,对于各种病理性恐惧的干预与治疗也具有重要的应用价值。

关键词：恐惧情绪记忆杏仁核腹内侧前额叶认知神经机制

移动医疗系统中的可撤销无证书代理重签名方案

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信息安全学报 2024年第3期9卷 1-18页

作者：郭瑞刘颖菲王翊丞蒙彤西安邮电大学网络空间安全学院西安710121 西安邮电大学无线网络安全技术国家工程实验室西安710121

代理重签名在保证委托双方私钥安全的前提下,通过半可信代理实现了双方签名的转换,在本文方案中,通过代理重签名实现了在通信过程中终端用户对于身份的隐私要求。移动医疗服务系统因为其有限的计算和存储能力,需要借助云服务器来对医疗... 详细信息

代理重签名在保证委托双方私钥安全的前提下,通过半可信代理实现了双方签名的转换,在本文方案中,通过代理重签名实现了在通信过程中终端用户对于身份的隐私要求。移动医疗服务系统因为其有限的计算和存储能力,需要借助云服务器来对医疗数据进行计算和存储。然而,在将医疗数据外包给云服务器后,数据便脱离了用户的控制,这给用户隐私带来了极大地安全隐患。现有的无证书代理重签名方案大多都不具有撤销功能,存在着密钥泄露等安全性问题。为了解决这一问题,本文提出了一种可撤销的无证书代理重签名方案,在不相互信任的移动医疗服务系统中,实现了医疗数据传输过程以及云存储过程中的用户匿名性,同时,本文方案具有单向性和非交互性,更适合在大规模的移动医疗系统中使用。此外,当用户私钥泄露时,本文利用KUNode算法实现了对用户的高效撤销,并利用移动边缘计算技术将更新密钥和撤销列表的管理外包给移动边缘计算设备,降低了第三方的计算成本,使其具有较低的延迟。最后,在随机谕言机模型下证明了所构造的方案在自适应选择消息攻击下的不可伪造性,并利用JPBC库与其他方案进行计算与通信开销的对比。其结果表明,本方案在具备更优越的功能的同时,具有较小的计算成本、通信成本和撤销成本。

关键词：无证书代理重签名随机谕言机模型外包撤销移动医疗系统云计算

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马克思群众史观对英雄史观的突破与意义

中国军转民 2024年第17期 191-193页

作者：武映彤内蒙古民族大学马克思主义学院

文章首先从唯心主义的历史观、鼓吹夸大英雄在社会历史发展中的作用、贬低丑化人民群众三个方面介绍了英雄史观的内容,继而分析了马克思群众史观对英雄史观的突破,包括提出了唯物主义的历史观、科学看待英雄人物的作用、强调人民群众是... 详细信息

文章首先从唯心主义的历史观、鼓吹夸大英雄在社会历史发展中的作用、贬低丑化人民群众三个方面介绍了英雄史观的内容,继而分析了马克思群众史观对英雄史观的突破,包括提出了唯物主义的历史观、科学看待英雄人物的作用、强调人民群众是历史的创造者,并阐释了群众史观的意义。

关键词：群众史观唯物主义英雄史观

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自动双曲面石墨弯晶预衍射X射线荧光光谱法测定后处理工艺样品中的微量铀

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原子能科学技术 2024年第4期58卷 721-730页

作者：房映彤王志强刘权卫吴敏马敬秦永泉中国核电工程有限公司北京100840 江苏天瑞仪器股份有限公司江苏昆山215300

为快速、准确、无损检测后处理工艺样品中的微量铀,研制了自动双曲面石墨弯晶预衍射X射线荧光光谱仪,并建立了测定模拟含铀料液中微量铀的分析方法。该仪器在普通能量色散X射线荧光光谱仪的探测器前添加了双曲面石墨弯晶预衍射器,以提... 详细信息

为快速、准确、无损检测后处理工艺样品中的微量铀,研制了自动双曲面石墨弯晶预衍射X射线荧光光谱仪,并建立了测定模拟含铀料液中微量铀的分析方法。该仪器在普通能量色散X射线荧光光谱仪的探测器前添加了双曲面石墨弯晶预衍射器,以提高光束的聚焦性,双曲面石墨弯晶参与衍射的有效区域远大于直筒式石墨晶体,大幅降低了铀元素的检出限。测试结果表明,该仪器对铀的检出限为0.033 mg/L,定量限为0.110 mg/L,铀浓度的相对标准偏差优于5%。采用经验系数法对含有锶和钇的模拟含铀料液中的铀元素进行了校正,结果显示,铀回收率在98%~102.3%以上,说明该方法具有较高的准确度。

关键词：双曲面石墨弯晶 X射线荧光光谱仪经验系数法铀

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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