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Thiamine-modified metabolic reprogramming of human pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte under space microgravity

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Signal Transduction and Targeted Therapy 2024年第5期9卷 2132-2142页

作者： xinglong han Lina Qu Miao Yu Lingqun Ye Liujia Shi Guangfu Ye Jingsi Yang Yaning Wang Hao Fan Yong Wang Yingjun Tan Chunyan Wang Qi Li Wei Lei Jianghai Chen Zhaoxia Liu Zhenya Shen Yinghui Li Shijun Hu Department of Cardiovascular Surgery of the First Affiliated Hospital&Institute for Cardiovascular Science State Key Laboratory of Radiation Medicine and ProtectionSuzhou Medical CollegeSoochow UniversitySuzhouChina State Key Laboratory of Space Medicine China Astronaut Research and Training CenterBeijingChina Department of hand Surgery Union HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhanChina

During spaceflight,the cardiovascular system undergoes remarkable adaptation to microgravity and faces the risk of cardiac ***,the effects and mechanisms of microgravity on cardiac morphology,physiology,metabolism,and cellular biology need to be further *** China started constructing the China Space Station(CSS)in 2021,we have taken advantage of the Shenzhou-13 capsule to send human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes(hPSC-CMs)to the Tianhe core module of the *** this study,hPSC-CMs subjected to space microgravity showed decreased beating rate and abnormal intracellular calcium *** and transcriptomic analyses revealed a battery of metabolic remodeling of hPSC-CMs in spaceflight,especially thiamine *** microgravity condition blocked the thiamine intake in *** decline of thiamine utilization under microgravity or by its antagonistic analog amprolium affected the process of the tricarboxylic acid *** decreased ATP production,which led to cytoskeletal remodeling and calcium homeostasis imbalance in *** importantly,in vitro and in vivo studies suggest that thiamine supplementation could reverse the adaptive changes induced by simulated *** study represents the first astrobiological study on the China Space Station and lays a solid foundation for further aerospace biomedical *** data indicate that intervention of thiamine-modified metabolic reprogramming in human cardiomyocytes during spaceflight might be a feasible countermeasure against microgravity.

关键词： programming battery modified

微重力环境下心血管系统的机械应答及转导机制研究进展

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航天医学与医学工程 2024年第4期35卷 252-257,267页

作者：凡浩李源雷伟韩兴龙胡士军苏州大学心血管病研究所苏州215007

重力是对地表生物影响最广泛的机械力学信号之一,在维持心血管正常结构和功能方面发挥关键作用。在太空环境中,重力缺失会导致心血管系统的生理机械环境发生变化,可能引起心血管系统结构和功能方面的适应性改变或重塑。然而,人类对微重... 详细信息

重力是对地表生物影响最广泛的机械力学信号之一,在维持心血管正常结构和功能方面发挥关键作用。在太空环境中,重力缺失会导致心血管系统的生理机械环境发生变化,可能引起心血管系统结构和功能方面的适应性改变或重塑。然而,人类对微重力环境下心血管系统如何感知、转导和响应机械应力改变仍知之甚少。本文综述了近年来心血管系统在微重力环境下的机械应力感受器和信号转导研究成果,对心血管系统感知和响应微重力的分子机制,以及新型力学感受器、关键信号通路和潜在干预靶点展开预测和讨论,旨在为防治空间微重力引起的心血管系统适应性改变提供新思路。

关键词：微重力心血管系统适应性变化机械感受器机械转导

Collagen scaffolds modified with collagen-binding bFGF promotes the neural regeneration in a rat hemisected spinal cord injury model

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Science China(Life Sciences) 2014年第2期57卷 232-240页

作者： SHI Qin GAO Wei han xinglong ZHU XueSong SUN Jie XIE Fang HOU XiangLin YANG HuiLin DAI JianWu CHEN Liang Orthopedic Department the First Affiliated Hospital of Soochow University Orthopedic Department the Sixth People's Hospital of Hangzhou Division of Nanobiomedicine Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-BionicsChinese Academy of Sciences Pathological Department Medical School of Soochow University State Key Laboratory of Molecular Developmental Biology Institute of Genetics and Developmental BiologyChinese Academy of Sciences

Nerve conduit is one of strategies for spine cord injury(SCI)***,studies showed that biomaterials could guide the neurite growth and promote axon regeneration at the injury ***,the scaffold by itself was difficult to meet the need of SCI functional *** basic fibroblast growth factor(bFGF)administration significantly promotes functional recovery after organ ***,using a rat model of T9 hemisected SCI,we aimed at assessing the repair capacity of implantation of collagen scaffold(CS)modified by collagen binding bFGF(CBD-bFGF).The results showed that CS combined with CBD-bFGF treatment improved survival rates after the lateral hemisection *** CS/CBD-bFGF group showed more significant improvements in motor than the simply CS-implanted and untreated control group,when evaluated by the 21-point Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)score and footprint *** hematoxylin and eosin(H&E)and immunohistochemical staining of neurofilament(NF)and glial fibrillary acidic protein(GFAP)demonstrated that fibers were guided to grow through the *** findings indicated that administration of CS modified with CBD-bFGF could promote spinal cord regeneration and functional recovery.

关键词： collagen scaffold basic fibroblast growth factor spinal cord injury nerve regeneration

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一种基于伪影估计的低剂量CT图像降噪方法

北京航空航天大学学报 2023年第2期49卷 491-502页

作者：韩兴隆上官宏张雄韩泽芳崔学英王安红太原科技大学电子信息工程学院太原030024

低剂量CT(LDCT)包含丰富组织结构、病理信息和分布极其不规律的噪声伪影,这2种信息的幅度值分布规律相似。因此,LDCT降噪任务易出现特征提取不充分、网络对噪声伪影方向特性敏感度不足及降噪结果过度平滑等问题。为此,应用U-Net网络作... 详细信息

低剂量CT(LDCT)包含丰富组织结构、病理信息和分布极其不规律的噪声伪影,这2种信息的幅度值分布规律相似。因此,LDCT降噪任务易出现特征提取不充分、网络对噪声伪影方向特性敏感度不足及降噪结果过度平滑等问题。为此,应用U-Net网络作为去噪网络的基本模型,设计了一种基于伪影估计的LDCT降噪网络。所提网络模型主要包括主特征提取网络和方向敏感注意力子网络2部分。为充分利用不同尺度特征之间的差异性,提高特征提取有效性,在编解码U-Net结构基础上增加了一个稠密特征增强模块;为提高降噪网络对噪声伪影方向特征的敏感度,设计了一个方向敏感注意力子网络;为保障网络训练稳定性,设计了多种损失函数来共同优化网络训练过程。实验结果表明:与目前主流的LDCT降噪方法相比,所提方法降噪结果的视觉效果与量化指标均表现最佳。

关键词：低剂量CT 图像降噪 U-Net 注意力机制噪声估计特征融合

基于生成对抗网络和噪声水平估计的低剂量CT图像降噪方法

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电子与信息学报 2021年第8期43卷 2404-2413页

作者：张雄杨琳琳上官宏韩泽芳韩兴隆王安红崔学英太原科技大学电子信息工程学院太原030024

生成对抗网络(GAN)用于低剂量CT(LDCT)图像降噪具有一定的性能优势,成为近年CT图像降噪领域新的研究热点。不同剂量的LDCT图像中噪声和伪影分布的强度发生变化时,GAN网络降噪性能不稳定,网络泛化能力较差。为了克服这一缺陷,该文首先设... 详细信息

生成对抗网络(GAN)用于低剂量CT(LDCT)图像降噪具有一定的性能优势,成为近年CT图像降噪领域新的研究热点。不同剂量的LDCT图像中噪声和伪影分布的强度发生变化时,GAN网络降噪性能不稳定,网络泛化能力较差。为了克服这一缺陷,该文首先设计了一个编解码结构的噪声水平估计子网,用于生成不同剂量LDCT图像对应的噪声图,并用原始输入图像与之相减来初步抑制噪声;其次,在主干降噪网络中,采用GAN框架,并将生成器设计为多路编码的U-Net结构,通过博弈对抗实现网络结构优化,进一步抑制CT图像噪声;最后,设计了多种损失函数来约束不同功能模块的参数优化,进一步保障了LDCT图像降噪网络的性能。实验结果表明,与目前流行算法相比,所提出的降噪网络能够在保留LDCT图像原有重要信息的基础上,取得较好的降噪效果。

关键词：图像降噪生成对抗网络低剂量CT U-Net 噪声水平

基于速度结构函数的多普勒激光雷达低空湍流预警算法

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红外与激光工程 2017年第10期46卷 151-157页

作者：熊兴隆韩永安蒋立辉陈柏纬陈星中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室天津300300 民航气象技术研究所天津300300 香港天文台香港999077

为提高激光雷达对小尺度低空湍流的预警率,提出了一种将下滑道扫描与横向速度结构函数相结合的预警算法。首先,把下滑道扫描方式下得到的扫描扇区分成多个重叠的子扇区,采用空间波动法计算每个子扇区的横向结构函数。其次,将结构函数与V... 详细信息

为提高激光雷达对小尺度低空湍流的预警率,提出了一种将下滑道扫描与横向速度结构函数相结合的预警算法。首先,把下滑道扫描方式下得到的扫描扇区分成多个重叠的子扇区,采用空间波动法计算每个子扇区的横向结构函数。其次,将结构函数与Von Karman模型预测的结构函数拟合得到涡流耗散率,并以国际民航组织规定的湍流阈值来判断湍流强度。使用香港天文台安装在香港国际机场实的激光雷达采集数据进行了实验验证,结果表明新方法能够检测出纵向速度结构函数未能检测出的小尺度湍流。该方法是有效的,对于提高湍流的预警率有重要意义。

关键词：速度结构函数低空湍流激光雷达下滑道扫描

非视距环境下顾及杆臂补偿的UWB/IMU定位算法

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中国惯性技术学报 2024年第8期32卷 762-770页

作者：谭兴龙韩宇江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院徐州221116

针对非视距(NLOS)误差和传感器杆臂影响超宽带(UWB)/惯性测量单元(IMU)组合定位精度的问题,提出了一种NLOS环境下顾及杆臂补偿的定位算法。根据UWB伪距在定位过程中的局部线性特性,设计了基于强局部加权回归法的NLOS识别与抑制算法,提高... 详细信息

针对非视距(NLOS)误差和传感器杆臂影响超宽带(UWB)/惯性测量单元(IMU)组合定位精度的问题,提出了一种NLOS环境下顾及杆臂补偿的定位算法。根据UWB伪距在定位过程中的局部线性特性,设计了基于强局部加权回归法的NLOS识别与抑制算法,提高了UWB迭代定位算法的精度。利用顾及杆臂的改进抗差奇异值分解无迹卡尔曼滤波(LA-IRUKF)算法对优化后的观测数据和状态模型进行组合,实现定位精度的提升和杆臂的有效补偿。最后,采用仿真数据和实测数据对LA-IRUKF算法进行验证。仿真实验结果验证了NLOS误差识别与抑制算法的有效性以及杆臂补偿的必要性。真实场景的实验结果表明,在NLOS环境下LA-IRUKF算法不仅可以准确补偿杆臂,还能抑制NLOS误差影响。相较于抗差奇异值分解无迹滤波算法、顾及杆臂的抗差奇异值分解无迹滤波算法和改进抗差奇异值分解无迹卡尔曼滤波算法,LA-IRUKF算法的定位精度分别提高了42.4%、41.6%和28.5%,具有精度高、抗差好等优点。

关键词：强局部加权回归杆臂补偿超宽带/惯性测量单元无迹卡尔曼滤波

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兰州市动物园红腹锦鸡的饲养管理

野生动物学报 2017年第4期38卷 632-636页

作者：薛子钰韩兴龙周晓雯兰州市动物园兰州730070

红腹锦鸡雄鸡是世界上最漂亮的观赏鸟类之一,国家Ⅱ级重点保护野生动物,具有很高的观赏价值。本研究对甘肃省兰州市动物园的红腹锦鸡进行了调查研究,从红腹锦鸡的生物学特性,包括形态特征、生活习性、食性、应激性、生殖习性;饲养环境... 详细信息

红腹锦鸡雄鸡是世界上最漂亮的观赏鸟类之一,国家Ⅱ级重点保护野生动物,具有很高的观赏价值。本研究对甘肃省兰州市动物园的红腹锦鸡进行了调查研究,从红腹锦鸡的生物学特性,包括形态特征、生活习性、食性、应激性、生殖习性;饲养环境及管理制度;饲养管理;到常见疾病(新城疫、传染性支气管炎、传染性法氏囊炎、禽痘、传染性喉气管炎、球虫病、盲肠肝炎)的病因,症状,治疗措施,免疫程序等方面阐述了动物园中红腹锦鸡的饲养管理,以提高红腹锦鸡饲养的福利水平,为逐步开展红腹锦鸡的饲养繁殖等生物学研究提供科学依据。

关键词：红腹锦鸡饲养管理动物园

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用于低剂量CT降噪的伪影感知生成对抗网络

计算机应用 2022年第7期42卷 2301-2310页

作者：韩泽芳张雄上官宏韩兴隆韩静奉刚崔学英太原科技大学电子信息工程学院太原030024

近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量CT(LDCT)伪影抑制表现出一定性能优势,已成为该领域新的研究热点。由于伪影分布不规律且与正常组织位置息息相关,现有GAN网络的降噪性能受限。针对上述问题,提出了一种基于伪影感知GAN的LDCT降噪算... 详细信息

近年来,生成对抗网络(GAN)用于低剂量CT(LDCT)伪影抑制表现出一定性能优势,已成为该领域新的研究热点。由于伪影分布不规律且与正常组织位置息息相关,现有GAN网络的降噪性能受限。针对上述问题,提出了一种基于伪影感知GAN的LDCT降噪算法。首先,设计了伪影方向感知生成器,该生成器在U型残差编解码结构的基础上增加了伪影方向感知子模块(ADSS),从而提高生成器对伪影方向特征的敏感度;其次,设计了注意力判别器(AttD)来提高对噪声伪影的鉴别能力;最后,设计了与网络功能相对应的损失函数,通过多种损失函数协同作用来提高网络的降噪性能。实验结果表明,与高频敏感GAN(HFSGAN)相比,该降噪算法的平均峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)分别提升了4.9%和2.8%,伪影抑制效果良好。

关键词：低剂量断层扫描成像图像降噪生成对抗网络方向卷积注意力机制