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肠道菌群通过TLRs减轻电离辐射诱发DNA损伤的机制研究

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肠道菌群通过TLRs减轻电离辐射诱发DNA损伤的机制研究

作者：陈茂胜安徽医科大学

学位级别：硕士

一般认为，肠道内源性菌群与宿主存在共生关系，肠道内源性菌群参与宿主的营养和能量平衡，对宿主免疫系统的进化和功能的维持发挥着积极的作用。反过来，宿主为微生物提供一个能够维持其生存的环境，从这个环境中微生物能够获得其必须... 详细信息

一般认为，肠道内源性菌群与宿主存在共生关系，肠道内源性菌群参与宿主的营养和能量平衡，对宿主免疫系统的进化和功能的维持发挥着积极的作用。反过来，宿主为微生物提供一个能够维持其生存的环境，从这个环境中微生物能够获得其必须的营养物质，保证其在宿主不同个体间的传播和隐匿。已有研究表明，肠道内源性菌群可以通过其组份激活Toll样受体（Toll-like receptors，TLRs），减轻硫酸葡聚糖钠（dextran sulfate sodium，DSS）对肠道粘膜造成的损伤，维持肠道的自稳平衡。文献报道发现，TLR4和TLR5受体激活具有防护电离辐射损伤作用。TLRs的配体来源主要为细菌的不同组分。作为电离辐射的特异性损伤之一，DNA损伤的修复在正常机体生命活动中处于一种动态变化过程。肠道菌群作为机体的共生物，伴随生命的进程。本研究利用电离辐射诱发小鼠造血细胞DNA损伤为研究模型，探索肠道菌群中TLRs家族对DNA损伤和修复过程的影响和相关分子机制。首先，利用广谱抗生素清除小鼠肠道内源性共生菌群，而后对小鼠进行2Gyγ射线照射，与单纯照射小鼠相比，肠道菌群清除后进行照射的小鼠骨髓细胞染色体畸变率明显增加;外周血细胞彗星电泳实验显示，反映DNA损伤的彗星尾距明显增加，表明清除肠道菌群可以促进电离辐射导致的DNA损伤。为了进一步分析肠道菌群对DNA损伤的防护作用是否与TLRs受体相关，我们分析了肠道菌群清除小鼠血清中TLRs配体的变化。通过Elisa方法对肠道菌群清除小鼠体内的TLRs含量进行检测，发现血清中三种TLRs（TLR2/6、TLR4和TLR5）的配体Lipopeptede、LPS和Flagellin均有不同程度的下降，因此推测：TLRs配体的减少及由此而导致TLRs功能激活的减弱可能是导致其DNA损伤增加的直接原因。为了确定这些来源于细菌组份的TLRs配体是否具有减轻辐射诱发DNA损伤的作用，我们将这些配体分别回转正常小鼠和肠道内源性菌群清除小鼠，分别用CBLB502（Flagellin的功能同源物）、LPS、Lipopeptide激活TLR5、TLR4和TLR2/6后，发现能够明显减轻电离辐射诱发的DNA损伤（骨髓细胞染色体畸变率降低，外周血细胞彗星电泳彗星尾距缩短）。上述研究表明，肠道菌群通过激活TLRs家族（TLR2/6、TLR4和TLR5），减轻电离辐射诱发的小鼠造血细胞DNA损伤。为了进一步探索肠道菌群通过TLRs受体激活调节电离辐射诱发造血细胞DNA损伤的分子机制，采用基因芯片方法筛选TLR5激活后骨髓细胞基因表达谱的变化情况。结果表明，与对照组相比，TLR5激活后，骨髓细胞中共有85个基因表达上调，2个基因表达下调。进一步挑选出4个参与DNA损伤修复的基因Apex2、Gadd45β、Sod2和Rad21，用Real Time-PCR方法对TLR5、TLR4和TLR2/6激活后4种基因的表达进行了验证，发现这些基因的表达均有不同程度的上调。对肠道菌群清除小鼠骨髓细胞分析发现，上述4个基因表达均出现明显下调。本研究发现，肠道内源性菌群可以通过其组份激活TLRs家族，通过调节Apex2、Gadd45β、Sod2和Rad21等DNA损伤修复相关基因的表达，减轻电离辐射诱发的造血细胞DNA损伤。提示肠道内源性共生菌群通过其组份对TLRs的识别和激活，或参与稳态下机体自身的DNA损伤修复过程，从而降低宿主由DNA损伤所导致的癌症等疾病风险。

关键词：肠道内源性共生菌 TLRs 电离辐射 DNA损伤修复

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HFC宽带网络计费系统的研究

HFC宽带网络计费系统的研究

作者：陈茂胜重庆大学

学位级别：硕士

时至今日，Cable运营商和服务提供商已经向用户提供了相对简单的成熟业务，比如有线电视，同时，运营商们已经开始在HFC网络上推出了一系列新的宽带业务。众所周知，各种宽带网络业务的发展，需要计费系统的支持。计费是服务提供商取得... 详细信息

时至今日，Cable运营商和服务提供商已经向用户提供了相对简单的成熟业务，比如有线电视，同时，运营商们已经开始在HFC网络上推出了一系列新的宽带业务。众所周知，各种宽带网络业务的发展，需要计费系统的支持。计费是服务提供商取得他的报酬的最为直接有效的手段，关系到整个网络和服务发展的经济基础，具有相当重要的地位。然而，在当前的HFC宽带接入计费方式中，单一计费（Flat-fee）仍然占据着主导地位，直接影响了HFC宽带业务的进一步推广。为了保持竞争优势，下一代的Cable运营商和服务提供商必须能根据他们的不同业务进行计费，从而建立起有利可图的、并能持续发展的商业运作模式。当前的各种IP计费系统存在着很多不足。计费流量记录格式的私有化是当前一些计费系统的最大弊端，这严重阻碍了基于使用的计费系统和其他应用系统之间的数据和信息交流。IPDR顺应时代的发展而诞生，它为计费系统带来了福音，利用IPDR标准组织使用数据，使得计费流量数据具有标准通用的格式。IPDR使得计费系统可以将流量数据的收集分离出来，使得计费系统的各个系统之间更加独立。IPDR也使得计费系统与其它支持IPDR标准的系统的数据交换和通信变得简单容易。论文根据DOCSIS协议及IPDR的模型和标准，提出了一种新的HFC网络计费模型，并将整个系统分为中介系统、运行代理、计费功能的实现三个主要模块，论文重点研究了中介系统以及各个模块之间的接口定义和方案选择。全文的内容组织如下：第一章是绪论。我们纵览了当前的IP计费方式，对国内外计费系统作了分析，总结了其中存在的问题。并在最后阐明了论文的研究背景和主要内容。第二章中，介绍了IDDR标准和相关标准XML。IPDR作为XML的一个重要应用，获得了许多XML的特点。第三章中，介绍了HFC网络的结构并根据NDM-U模型给出了HFC宽带接入计费系统模型和系统数据流。第四章中，详细讲述了如何在CMTS中实现计费的中介系统，计费系统中的用户流量数据（IPDR文档）就是通过中介系统来完成收集的。第五章中，给出了如何在计费系统中实现IPDR文档记录的收集和解析。第六章中，介绍了计费系统的功能实现部分，具体设计基于Web技术。第七章中，我们对全文作了总结，并作了展望。

关键词：计费 HFC IPDR XML Web

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基于自抗扰控制永磁同步电机伺服系统研究

微电机 2013年第12期46卷 51-54页

作者：陈茂胜中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心长春130033

为抑制干扰力矩对永磁同步电机(PMSM)伺服系统性能的影响,提出采用自抗扰控制器(ADRC)以提高伺服系统的性能。首先,采用i d=0的矢量控制策略建立了永磁同步电机伺服系统模型;然后,分析干扰力矩对伺服系统性能的影响,并在Matlab中仿真分... 详细信息

为抑制干扰力矩对永磁同步电机(PMSM)伺服系统性能的影响,提出采用自抗扰控制器(ADRC)以提高伺服系统的性能。首先,采用i d=0的矢量控制策略建立了永磁同步电机伺服系统模型;然后,分析干扰力矩对伺服系统性能的影响,并在Matlab中仿真分析速度环分别采用PI、ADRC控制器伺服系统的性能;最后,对PMSM伺服系统的速度采用ADRC控制算法进行实验验证。实验结果表明:采用ADRC算法能够有效抑制系统中干扰力矩的影响,提高PMSM伺服系统的稳态精度。

关键词：自抗扰控制永磁同步电机矢量控制

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视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验

光学精密工程 2011年第11期19卷 2715-2723页

作者：孙志远张刘金光徐开陈茂胜中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差... 详细信息

对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差四元数和误差姿态角速度的PD控制器,并采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计控制器的稳定性。然后,以在曝光时间内的面阵CCD成像偏差不超过0.3pixel为要求,给出了姿态角控制精度和姿态角速度控制精度的最小极限值。最后,在设计的基于小型三轴气浮台的小卫星姿态控制系统全物理仿真平台上对视频小卫星凝视摄像进行了仿真验证。实验结果表明,小型三轴气浮台的姿态角控制精度优于0.1°,姿态角速度控制精度优于0.01(°)/s,基本满足视频小卫星凝视时面阵CCD高质量成像的要求。

关键词：凝视卫星面阵CCD 小型三轴气浮台全物理仿真,李氏函数

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空间相机集成测试系统的时钟同步

光学精密工程 2010年第6期18卷 1436-1443页

作者：穆欣胡君宋启昌陈茂胜徐抒岩中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模... 详细信息

为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模块。利用Windows2000/XP下的WDM框架开发了PCI总线驱动程序,实现时统卡与专用设备之间时间信息的实时传输。设计了微秒级延时的秒脉冲作备用秒输入,解决了系统工作时因GPS卫星同步时钟意外断电引起时间信息中断的技术问题。示波器测试结果表明,专用设备之间的同步时间精度≤10μs;时间准确度≤10μs。半年运行测试验证表明,精确时钟同步系统稳定、可靠,满足空间相机集成测试系统的实时对时需要。

关键词：空间相机精确时钟同步 GPS卫星同步时钟 FPGA PCI总线

大型光学遥感卫星高可靠高性能综合电子系统设计

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电子测量与仪器学报 2022年第8期36卷 178-186页

作者：孔令波陈茂胜郑惠中长光卫星技术股份有限公司长春130000

针对大型光学遥感卫星高可靠高性能和好用易用的需求,设计了一种具有高度容错能力的综合电子系统,详细介绍了系统的体系架构和信息流设计,深入探讨了卫星运行管理和系统容错机制等关键设计技术。介绍了所设计综合电子系统在某型号卫星... 详细信息

针对大型光学遥感卫星高可靠高性能和好用易用的需求,设计了一种具有高度容错能力的综合电子系统,详细介绍了系统的体系架构和信息流设计,深入探讨了卫星运行管理和系统容错机制等关键设计技术。介绍了所设计综合电子系统在某型号卫星上的在轨应用情况,该卫星充分采用了论文提出的多冗余备份架构、容错技术和运行管理技术,平均每天完成21次成像和11次数传,日均拍摄面积高达1 100 000 km~2,最长连续无故障运行时间超过6个月,充分验证了所设计综合电子系统具有在轨高效稳定运行的能力。

关键词：卫星综合电子星务管理容错机制

采用自适应PI控制的单框架控制力矩陀螺角动量飞轮系统的设计

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光学精密工程 2011年第5期19卷 1075-1081页

作者：陈茂胜金光安源武俊峰张刘曲宏松中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

设计了单框架控制力矩陀螺中的角动量飞轮分系统以提高卫星姿态控制精度。首先,从理论上分析了角动量飞轮的角速度波动对单框架控制力矩陀螺输出力矩的影响,得到当期望转速为5 000r/min且力矩波动<0.002Nm时,角速度波动应小于5r/min的... 详细信息

设计了单框架控制力矩陀螺中的角动量飞轮分系统以提高卫星姿态控制精度。首先,从理论上分析了角动量飞轮的角速度波动对单框架控制力矩陀螺输出力矩的影响,得到当期望转速为5 000r/min且力矩波动<0.002Nm时,角速度波动应小于5r/min的结论。然后,采用无刷直流电机驱动角动量飞轮,利用FPGA实现控制驱动电路,并设计自适应PI控制律以跟踪期望角速度。实验结果显示:从静止状态跟踪5 000r/min期望转速,达到稳定状态耗时25s,超调量<15r/min,稳态精度为2r/min。通过对上位机实时采集转速数据进行分析,验证了动量飞轮分系统设计的合理性,表明其能够满足单框架控制力矩陀螺对角动量飞轮分系统的设计要求,降低了角速度波动对输出力矩的影响,进而能够提高卫星对地观测时的平台控制精度。

关键词：角动量飞轮角速度波动无刷直流电机自适应PI控制

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吸湿散热针织面料的开发及性能研究

针织工业 2012年第8期 19-22页

作者：周礼标龙海如陈茂胜东华大学纺织学院上海201620 广东粤华隆纺织科技有限公司广东佛山528041

以吸湿排汗纱线凉爽纱和散热降温纱线云母纱为原料,在针织大圆机上编织出蜂巢组织(3种纱线配置)、横条组织(1种纱线配置)及双罗纹组织(3种纱线配置),共7种织物。分别测试了它们的透气性、透湿性、吸湿速干性及热传递性能等,结果表明:凉... 详细信息

以吸湿排汗纱线凉爽纱和散热降温纱线云母纱为原料,在针织大圆机上编织出蜂巢组织(3种纱线配置)、横条组织(1种纱线配置)及双罗纹组织(3种纱线配置),共7种织物。分别测试了它们的透气性、透湿性、吸湿速干性及热传递性能等,结果表明:凉爽纱优良的吸湿排汗效果和云母纱良好的降温散热效果结合,面料具有良好的吸湿散热功能;集圈网眼组织的织物综合热湿舒适性能较罗纹组织织物的好,该类面料可用于开发运动休闲类服装。

关键词：凉爽纱云母纱线吸湿散热针织面料性能测试

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光电跟踪系统快速捕获时间最优滑模控制技术

光学精密工程 2017年第1期25卷 148-154页

作者：程龙陈娟陈茂胜王卫兵王挺峰郭劲长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室吉林长春130033 长光卫星技术有限公司吉林长春130033

针对光电跟踪系统目标的快速捕获过程,本文提出了时间最优滑模控制方法。该控制的滑模面函数为时间最优控制系统状态最优运动轨迹,保证系统状态变量沿着最优轨迹滑动;设计相应的指数趋紧率,使状态变量快速平稳趋近滑模面。以180°、90°... 详细信息

针对光电跟踪系统目标的快速捕获过程,本文提出了时间最优滑模控制方法。该控制的滑模面函数为时间最优控制系统状态最优运动轨迹,保证系统状态变量沿着最优轨迹滑动;设计相应的指数趋紧率,使状态变量快速平稳趋近滑模面。以180°、90°、60°阶跃信号为捕获目标进行仿真与实验研究,实验结果为时间最优滑模控制调节时间比时间最优控制和滑模控制分别减小了约43.66%、59.67%,超调量为0,稳态波动量为0,稳态误差减小了约为44.94%和62.34%,与仿真结果相吻合。结果表明该方法调节时间短,超调小,稳态值平稳,稳态误差小,鲁棒性强等优点适合应用于光电跟踪系统目标快速捕获,具有重要的研究与应用价值。

关键词：捕获时间最优滑模控制时间最优控制滑模控制