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Dynamic changes in butyrate levels regulate satellite cell homeostasis by preventing spontaneous activation during aging

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Science China(Life Sciences) 2024年第4期67卷 745-764页

作者： Shujie Chen Liujing Huang Bingdong Liu huimin duan Ze Li Yifan Liu Hu Li Xiang Fu Jingchao Lin Yinlan Xu Li Liu Dan Wan Yulong Yin Liwei Xie Department of Endocrinology and Metabolism Zhujiang HospitalSouthern Medical UniversityGuangzhou 510280China State Key Laboratory of Applied Microbiology Southern China Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Culture Collection and ApplicationGuangdong Open Laboratory of Applied MicrobiologyInstitute of MicrobiologyGuangdong Academy of SciencesGuangzhou 510070China School of Public Health Xinxiang Medical UniversityXinxiang 453003China Department of Infectious Diseases Nanfang HospitalSouthern Medical UniversityGuangzhou 510515China Metabo-Profile Biotechnology(Shanghai)Co.Ltd. Shanghai 201315China Institute of Aging Research Guangdong Provincial Key Laboratory of Medical Molecular DiagnosticsSchool of Medical TechnologyGuangdong Medical UniversityDongguan 524023China Department of Rehabilitation Medicine Nanfang HospitalSouthern Medical UniversityGuangzhou 510000China Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Process Key Laboratory of Agro-ecological Processes in Subtropical RegionInstitute of Subtropical AgricultureChinese Academy of SciencesChangsha 410125China Bioland Laboratory Guangzhou Regenerative Medicine and Health Guangdong LaboratoryGuangzhou 510005China

The gut microbiota plays a pivotal role in systemic metabolic processes and in particular functions,such as developing and preserving the skeletal muscle system.However,the interplay between gut microbiota/metabolites and the regulation of satellite cell(SC)homeostasis,particularly during aging,remains elusive.We propose that gut microbiota and its metabolites modulate SC physiology and homeostasis throughout skeletal muscle development,regeneration,and aging process.Our investigation reveals that microbial dysbiosis manipulated by either antibiotic treatment or fecal microbiota transplantation from aged to adult mice,leads to the activation of SCs or a significant reduction in the total number.Furthermore,employing multi-omics(e.g.,RNA-seq,16S r RNA gene sequencing,and metabolomics)and bioinformatic analysis,we demonstrate that the reduced butyrate levels,alongside the gut microbial dysbiosis,could be the primary factor contributing to the reduction in the number of SCs and subsequent impairments during skeletal muscle aging.Meanwhile,butyrate supplementation can mitigate the antibiotics-induced SC activation irrespective of gut microbiota,potentially by inhibiting the proliferation and differentiation of SCs/myoblasts.The butyrate effect is likely facilitated through the monocarboxylate transporter 1(Mct1),a lactate transporter enriched on membranes of SCs and myoblasts.As a result,butyrate could serve as an alternative strategy to enhance SC homeostasis and function during skeletal muscle aging.Our findings shed light on the potential application of microbial metabolites in maintaining SC homeostasis and preventing skeletal muscle aging.

关键词： gut microbiota aging satellite cells butyrate Slc16a1(Mct1)

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Gut microbiota in muscular atrophy development,progression,and treatment:New therapeutic targets and opportunities

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The Innovation 2023年第5期4卷 96-108页

作者： Shujie Chen Puxuan Zhang huimin duan Jie Wang Yuyueyang Qiu Zongbin Cui Yulong Yin Dan Wan Liwei Xie State Key Laboratoryof Apied Microbiology Southern China Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Cuture Clletion and AplicatinGuangdong Open Laboratory ofApplied MicrobiologyInstitute of MicrobiologyGuangdong Academy of SciencesGuangzhou 510070China Department of Endocrinology and Metabolism Zhujiang HospitalSouthern Medical Univer sityGuangzhou 510280China Department of Rehabilitation Medicine Nanfang HospitalSouthern Medical UniversityGuangzhou 100000China School of Public Health Xinxiang Medical UniversityXinxiang 453003China Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Process Key Laboratory of Agroecological Processes in Subtropical RegionIstitute of Subtropical AgricutureChinese Academy of SciencesChangsha 410125China University of the Chinese Academy of Sciences Beijing 101408China Department of Stomatology Shunde Hospital Southern Medical University(The First People's Hospital of ShundeFoshan)Foshan 528308China Department of Life Sciences Imperial College LondonLondon SW72AZUK Department of Biology Grinnell CollgeGrinellIA 501122USA

Skeletal muscle atrophy is a debilitating condition that significantly affects quality of life and often lacks effective treatment options.Muscle atrophy can have various causes,including myogenic,neurogenic,and other factors.Recent investigation has underscored a compelling link between the gut microbiota and skeletal muscle.Discerning the potential differences in the gut microbiota associated with muscle atrophy-related diseases,understanding their influence on disease development,and recognizing their potential as intervention targets are of paramount importance.This review aims to provide a comprehensive overview of the role of the gut microbiota in muscle atrophy-related diseases.We summarize clinical and pre-clinical studies that investigate the potential for gut microbiota modulation to enhance muscle performance and promote disease recovery.Furthermore,we delve into the intricate interplay between the gut microbiota and muscle atrophy-related diseases,drawing from an array of studies.Emerging evidence suggests significant differences in gut microbiota composition in individuals with muscle atrophy-related diseases compared with healthy individuals.It is conceivable that these alterations in the microbiota contribute to the pathogenesis of these disorders through bacterium-related metabolites or inflammatory signals.

关键词： atrophy diseases alterations

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Dynamic changes in butyrate levels regulate satellite cell homeostasis by preventing spontaneous activation during aging

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Science China Life Sciences 2023年

作者： Shujie Chen Liujing Huang Bingdong Liu huimin duan Ze Li Yifan Liu Hu Li Xiang Fu Jingchao Lin Yinlan Xu Li Liu Dan Wan Yulong Yin Liwei Xie School of Public Health Xinxiang Medical University Department of Infectious Diseases Nanfang Hospital Southern Medical University Department of Rehabilitation Medicine Nanfang Hospital Southern Medical University Metabo-Profile Biotechnology (Shanghai) Co.Ltd. Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Process Key Laboratory of Agro-ecological Processes in Subtropical Region Institute of Subtropical Agriculture Chinese Academy of Sciences Bioland Laboratory Guangzhou Regenerative Medicine and Health Guangdong Laboratory Institute of Aging Research Guangdong Provincial Key Laboratory of Medical Molecular Diagnostics School of Medical Technology Guangdong Medical University State Key Laboratory of Applied Microbiology Southern China Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Culture Collection and Application Guangdong Open Laboratory of Applied MicrobiologyInstitute of Microbiology Guangdong Academy of Sciences Department of Endocrinology and Metabolism Zhujiang Hospital Southern Medical University

The gut microbiota plays a pivotal role in systemic metabolic processes and in particular functions, such as developing and preserving the skeletal muscle system. However, the interplay between gut microbiota/metabolites and the regulation of satellite cell (SC) homeostasis,particularly during aging, remains elusive. We propose that gut microbiota and its metabolites modulate SC physiology and homeostasis throughout skeletal muscle development, regeneration, and aging process. Our investigation reveals that microbial dysbiosis manipulated by either antibiotic treatment or fecal microbiota transplantation from aged to adult mice, leads to the activation of SCs or a significant reduction in the total number. Furthermore, employing multi-omics (e.g., RNA-seq, 16S rRNA gene sequencing, and metabolomics) and bioinformatic analysis, we demonstrate that the reduced butyrate levels, alongside the gut microbial dysbiosis, could be the primary factor contributing to the reduction in the number of SCs and subsequent impairments during skeletal muscle aging. Meanwhile, butyrate supplementation can mitigate the antibiotics-induced SC activation irrespective of gut microbiota, potentially by inhibiting the proliferation and differentiation of SCs/myoblasts. The butyrate effect is likely facilitated through the monocarboxylate transporter 1 (Mct1), a lactate transporter enriched on membranes of SCs and myoblasts. As a result, butyrate could serve as an alternative strategy to enhance SC homeostasis and function during skeletal muscle aging. Our findings shed light on the potential application of microbial metabolites in maintaining SC homeostasis and preventing skeletal muscle aging.

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低升糖型马铃薯品种的筛选

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2295-2308页

作者：段惠敏刘玲玲夏露露袁剑龙程李香陈爱荣张峰甘肃农业大学农学院干旱生境作物学国家重点实验室兰州大学第二临床医学院

【目的】筛选低升糖型马铃薯品种，是控制血糖、减少肥胖、保护口腔健康的需要，也是满足多元消费需求和增加马铃薯产出效率的重要途径，为实现低升糖指数马铃薯品种选育和生物育种改良提供依据。【方法】以8个国内外主栽马铃薯品种为... 详细信息

【目的】筛选低升糖型马铃薯品种，是控制血糖、减少肥胖、保护口腔健康的需要，也是满足多元消费需求和增加马铃薯产出效率的重要途径，为实现低升糖指数马铃薯品种选育和生物育种改良提供依据。【方法】以8个国内外主栽马铃薯品种为试验材料，考证块茎农艺性状、分析蒸制加工前后块茎总淀粉、直链淀粉、快速消化淀粉、慢速消化淀粉、抗性淀粉、可溶性糖、不可溶性膳食纤维、可溶性膳食纤维、可溶性蛋白质的含量和保留程度，以及加工后块茎风味品质和体内外升糖指数。【结果】8个品种产量为21.50—49.90 t·hm-2，商品率为60.04%—90.21%，长宽比为1.21—2.90；品种风味感官评价得分为64—73；物性分析仪测定结果，硬度为9.78—19.97 N，粘附性为0.44—1.66 mJ，内聚性为0.052—0.070，弹性为0.51—1.02 mm，咀嚼性为0.28—1.38 mJ。蒸制前后，8个品种总淀粉含量范围分别为67.07%—76.72%和57.69%—67.40%DW（dry weight,DW）；直链淀粉含量范围为5.36%—19.23%DW和5.43%—6.83%DW；快速消化淀粉含量范围为1.18%—8.23%DW和14.31%—28.56%DW；慢速消化淀粉含量范围为3.33%—7.69%DW和12.81%—27.65%DW；抗性淀粉含量范围为53.71%—70.36%DW和11.80%—25.80%DW；可溶性糖含量范围为25.98—56.86 mg·g-1DW和11.38—50.24 mg·g-1DW；总膳食纤维含量范围为29.62%—36.17%DW和43.67%—52.55%DW；不可溶性膳食纤维含量范围为17.69%—23.70%DW和30.31%—44.12%DW；可溶性膳食纤维含量范围为11.07%—18.48%DW和7.37%—14.09%DW；可溶性蛋白质含量范围为42.26—64.14 mg·g-1DW和0.71—4.82 mg·g-1DW。加工后8个品种总淀粉含量变化范围为-15.49%—-5.97%，直链淀粉含量变化范围为-12.39%—0.56%，快速消化淀粉、慢速消化淀粉和抗性淀粉的变化范围分别为10.44%—25.86%、5.12%—23.09%和-56.8%—-29.88%，可溶性糖含量变化范围为-27.07%—15.70%，不可溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维变化范围分别为11.41%—25.19%和-4.73%—0.77%，可溶性蛋白质变化范围为-60.86%—-39.67%；相关性分析发现，升糖指数与块茎总淀粉、快速消化淀粉和慢速消化淀粉含量呈显著正相关，与抗性淀粉和不可溶性膳食纤维含量则呈显著负相关；8个品种体内升糖指数为58.08—100.64，体外升糖指数为57.80—92.47。【结论】体外升糖指数可作体内升糖指数的替代评价方式，块茎总淀粉、快速消化淀粉、慢速消化淀粉、抗性淀粉和不可溶膳食纤维含量是选育和筛选低升糖型马铃薯品种的关键指标，Lucinda是蒸煮加工后风味品质较好的低升糖指数型马铃薯品种。

关键词：马铃薯升糖指数农艺性状风味品质淀粉组分膳食纤维

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“信号与系统”课程思政内涵建设与教学实施

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合肥学院学报（综合版） 2024年第2期41卷 140-144页

作者：纪平陈琛段惠敏张胜胡学友黄慧合肥大学先进制造工程学院合肥230601

在分析信号与系统课程特点的基础上,深度挖掘其蕴含的思想政治教育元素,如家国情怀、专业认同、科学精神、工程伦理等,实现与教学目标、教学过程和教学方式等方面有机融合。通过课程思政与专业课程的融入,构建科学的课程思政教学体系,... 详细信息

在分析信号与系统课程特点的基础上,深度挖掘其蕴含的思想政治教育元素,如家国情怀、专业认同、科学精神、工程伦理等,实现与教学目标、教学过程和教学方式等方面有机融合。通过课程思政与专业课程的融入,构建科学的课程思政教学体系,为学生营造与思想政治理论课同向同行的课程环境。实现“教书”和“育人”同步开展,学生道德水平与专业知识同步提升,最终实现培养社会主义建设者和接班人的根本目标。

关键词：信号与系统课程思政立德树人教学实施

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弗朗索瓦兹·萨冈《你好,忧伤》中的空间表征与自由意识

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合肥师范学院学报 2023年第2期41卷 20-24页

作者：段慧敏苏州大学外国语学院江苏苏州215006

以空间性切入法国作家弗朗索瓦兹·萨冈《你好,忧伤》的小说文本,从而关注其与自由意识之间的关联。自由主题是《你好,忧伤》中的核心,空间表征对于自由主题的建构具有重要意义。小说主人公塞西尔在外省度假别墅空间内的生活方式展现了... 详细信息

以空间性切入法国作家弗朗索瓦兹·萨冈《你好,忧伤》的小说文本,从而关注其与自由意识之间的关联。自由主题是《你好,忧伤》中的核心,空间表征对于自由主题的建构具有重要意义。小说主人公塞西尔在外省度假别墅空间内的生活方式展现了战后一代自由意识的发展与时空观念的变化,安娜的到来将她所代表的巴黎上层社会资产阶级固有观念引入外省空间,两者针对“松林少女”的行为的观念冲突,凸显了战后一代自由意识的存在主义色彩。空间的营建推动了小说情节的发展,完善了人物形象的结构,体现了战后法国文学表征与历史、社会观念的互动关系。

关键词：弗朗索瓦兹·萨冈《你好,忧伤》空间表征自由意识

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基于BOPPPS模型“电子技术Ⅰ”课程混合式教学改革的实践与探索

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合肥师范学院学报 2023年第3期41卷 63-67页

作者：黄慧段惠敏合肥学院先进制造工程学院安徽合肥230601

为解决传统的电子技术教学中存在的学生自主学习不充分、实践环节偏少、评价体系单一等问题,可开展基于BOPPPS模型“电子技术Ⅰ”课程的混合式教学改革。在教学中采用引导学生进行课前自主学习、将企业工程师请进课堂、以项目设计促进... 详细信息

为解决传统的电子技术教学中存在的学生自主学习不充分、实践环节偏少、评价体系单一等问题,可开展基于BOPPPS模型“电子技术Ⅰ”课程的混合式教学改革。在教学中采用引导学生进行课前自主学习、将企业工程师请进课堂、以项目设计促进知识内化等改革措施。经过教学改革,学生学习成绩同比有较大提高,参加各类竞赛的竞争力有大幅提升,创新能力明显增强,表明基于BOPPPS模型的混合式教学改革取得了实效。

关键词： BOPPPS模型电子技术混合式教学课程建设

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农地流转、耕地“非粮化”与粮食安全——兼论“谁来种粮”问题

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西北农林科技大学学报（社会科学版） 2024年第4期24卷 74-82页

作者：何阳段邵聪肖慧敏云南大学民族政治研究院昆明650091 西南财经大学天府学院康养护理学院成都610051

维护粮食安全是中国式现代化的物质保障,而耕地“非粮化”制约着中国粮食安全。基于农地流转再利用的资本逐利视域,立足不同区域的实证案例,发现耕地“非粮化”现象广泛地存在于农地流转中,农地经营户在流转耕地上偏好种植果木等经济作... 详细信息

维护粮食安全是中国式现代化的物质保障,而耕地“非粮化”制约着中国粮食安全。基于农地流转再利用的资本逐利视域,立足不同区域的实证案例,发现耕地“非粮化”现象广泛地存在于农地流转中,农地经营户在流转耕地上偏好种植果木等经济作物,而非粮食作物。究其原因,农地流转本质上是资本下乡对耕地利用的再造,而资本下乡秉承着逐利性原则。受限于市场经济内生机制、政府干预形式和力度缺陷、公共政策执行存在偏差及农地流转合同未规定耕地使用方式等因素影响,农地经营户种植粮食作物的比较效益偏低,难以满足资本逐利需要。当前,囿于农村劳动力空心化及老龄化、土地承包期限延长至30年政策等条件制约,不应盲目地将农村流转耕地收回重新分配给农民耕种,而应遵循农地流转再利用的资本逐利逻辑。在农地流转基础上,选择区域实施商业化种粮政策,同时通过优化政府干预形式和力度,确保公共政策精准执行及利用协商治理调整合同内容方式来提升农地经营户种粮积极性,从而推动耕地“非粮化”朝着“种粮化”转向。

关键词：粮食安全农地流转耕地“非粮化” 商业化种粮资本下乡

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Evaluation of the Relative Tectonic Activity from the Faults in the Gengma-Lancang-Menghai Seismic Belt(Southwestern China)

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Journal of Earth Science 2024年第1期35卷 131-143页

作者： Dan Wang Youpu Dong Zhipeng Xi Dongyue Zhang Jiaxin duan Huayu Yu Liang Yu Faculty of Land Resource Engineering Kunming University of Science and TechnologyKunming 650093China

The Gengma-Lancang-Menghai seismic belt,the southernmost part of the North-South seismic belt,is controlled by four active faults:the Nantinghe fault(NTHF),the Sanjianshan fault(SJSF),the Hanmuba-Lancang fault(HMB-LCF),and the Heihe fault(HHF),from northwest to southeast.However,the tectonic activity of the faults in the Gengma-Lancang-Menghai seismic belt has not been fully studied yet.In the present work,we conducted tectonic geomorphic indices to analyze the relative tectonic activity along the faults in the seismic belt based on the digital elevation model.We interpreted asymmetric factor,index of drainage basin shape,hypsometric integral,normalized streamlength gradient,valley floor-to-width to height ratio,and longitudinal profiles to show that the relative tectonic activity is higher in the north and lower in the south,and is strong in the region from Shanjia to huimin in the center of the seismic belt.

关键词： Gengma-Lancang-Menghai seismic belt southeastern Tibetan Plateau geomorphic indices longitudinal profile

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急救呼吸机质量控制快速检测技术研究

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中国医疗器械杂志 2022年第3期46卷 336-341页

作者：徐世宁董灿李文喆端慧敏帅万钧晁勇中国人民解放军总医院医疗保障中心北京市100039

目的为及时掌握院前急救和野外环境下急救呼吸机的质量状况,对有创呼吸机质量控制检测项目进行优化处理,形成急救呼吸机的快速检测操作流程,确保病人的救治安全。方法依托于医院近年来有创呼吸机的质量控制检测数据,采用缩小合格标准... 详细信息

目的为及时掌握院前急救和野外环境下急救呼吸机的质量状况,对有创呼吸机质量控制检测项目进行优化处理,形成急救呼吸机的快速检测操作流程,确保病人的救治安全。方法依托于医院近年来有创呼吸机的质量控制检测数据,采用缩小合格标准范围和分析置信区间等方法,提取易产生偏离的指标并验证其与同类指标的相关性,形成优化的快速检测项目组合。结果与原有质量控制检测规程相比,快速检测规程检测指标由5类24个指标减少为3类7个指标。经实测验证,检测时间缩短56.1%,检测结果相符率为100%。结论在保证检测质量的前提下,急救呼吸机快速检测操作规程可降低检测时间,实现快速、高频率质量控制检测,从而确保设备的质量和使用安全。

关键词：医疗设备质量控制快速检测急救呼吸机

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