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Potential therapeutic role of spermine via Rac1 in osteoporosis:Insights from zebrafish and mice

Zoological Research 2024年第2期45卷 367-380页

作者： Rui-Xue Jiang nan Hu Yu-Wei Deng Long-Wei Hu Hao Gu nan luo Jin Wen Xin-Quan Jiang Department of Prosthodontics Shanghai Ninth People’s HospitalShanghai Jiao Tong University School of MedicineShanghai 200011China College of Stomatology Shanghai Jiao Tong UniversityNational Center for StomatologyNational Clinical Research Center for Oral DiseasesShanghai Key Laboratory of StomatologyShanghai Research Institute of StomatologyShanghai Engineering Research Center of Advanced Dental Technology and MaterialsShanghai 200125China Department of Endodontics Shanghai Ninth People’s HospitalShanghai Jiao Tong University School of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200011China Department of Oral and Maxillofacial-Head and Neck Oncology Shanghai Ninth People’s HospitalSchool of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200011China Department of Preventive Dentistry Shanghai Ninth People’s HospitalShanghai Jiao Tong University School of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200011China

Osteoporosis(OP)is a prevalent metabolic bone *** drug therapy is essential to prevent bone loss in osteoporotic patients,current treatments are limited by side effects and high costs,necessitating the development of more effective and safer targeted *** a zebrafish(Danio rerio)larval model of osteoporosis,we explored the influence of the metabolite spermine on bone *** showed that spermine exhibited dual activity in osteoporotic zebrafish larvae by increasing bone formation and decreasing bone *** not only demonstrated excellent biosafety but also mitigated prednisolone-induced embryonic neurotoxicity and ***,spermine showcased protective attributes in the nervous systems of both zebrafish embryos and *** the molecular level,Rac1 was identified as playing a pivotal role in mediating the antiosteoporotic effects of spermine,with P53 potentially acting downstream of *** findings were confirmed using mouse(Mus musculus)models,in which spermine not only ameliorated osteoporosis but also promoted bone formation and mineralization under healthy conditions,suggesting strong potential as a bonestrengthening *** study underscores the beneficial role of spermine in osteoporotic bone homeostasis and skeletal system development,highlighting pivotal molecular *** their efficacy and safety,human endogenous metabolites like spermine are promising candidates for new anti-osteoporotic drug development and daily bone-fortifying agents.

关键词： Osteoporosis Spermine Rac1 Zebrafish Mice

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Glycerol solutions of highly concentrated biomineral counter-ions towards water-responsive mineralization: Demonstration on bacterial cellulose and its application in hard tissue repair

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nano Research 2024年第3期17卷 2154-2163页

作者： Yunfei Zhao Xiaohao Liu Zhi Zhou Chaobo Feng nan luo Jiajun Yan Shuo Tan Yang Lu Feng Chen Bing-Qiang Lu Shisheng He Department of Orthopedic Spinal Pain Research InstituteShanghai Tenth People’s HospitalSchool of MedicineTongji UniversityShanghai 200072China Department of Preventive Dentistry Shanghai Ninth People’s HospitalShanghai Jiao Tong University School of MedicineCollege of StomatologyShanghai Jiao Tong UniversityNational Center for StomatologyNational Clinical Research Center for Oral DiseasesShanghai Key Laboratory of StomatologyShanghai Research Institute of StomatologyShanghai 200011China

Mineralization has found widespread use in the fabrication of composite biomaterials for hard tissue *** current mineralization processes are mainly carried out in neutral aqueous solutions of biomineral counter-ions(a pair of cation and anion that form the corresponding minerals at certain conditions),which are stable only at very low *** typically results in inefficient mineralization and weak control over biomineral ***,we find that,in the organic solvent glycerol,a variety of biomineral counter-ions(e.g.,Ca/PO_(4),Ca/CO_(3),Ca/SO_(4),Mg/PO_(4),or Fe/OH)corresponding to distinct biominerals at significantly high concentrations(up to hundreds-fold greater than those of simulated body fluid(SBF))are able to form translucent and stable solutions(mineralizing solution of highly concentrated counter-ions(MSCIs)),and mineralization can be triggered upon them with external solvents(e.g.,water or ethanol).Furthermore,with pristine bacterial cellulose(BC)membrane as a model,we demonstrate an effective and controllable mineralization performance of MSCIs on organic *** approach not only forms the homogeneous biominerals on the BC fibers and in the interspaces,but also provides regulations over mineralization rate,mineral content,phase,and *** resulting mineralized BC membranes(MBCs)exhibit high cytocompatibility and favor the proliferation of rat bone marrow mesenchymal stem cells(rBMSC).Following this,we prepare a mineralized bone suture(MBS)from MBC for non-weight bearing bone fixation,which then is tested on a rabbit median sternotomy *** shows firm fixation of the rabbit sternum without causing discernible toxicity or inflammatory *** study,by extending the mineralization to the organic solution system of highly concentrated counter-ions,develops a promising strategy to design and build targeted mineral-based composites.

关键词： biomineralization organic solvent bacterial cellulose(BC) hard tissue repair

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Evolution and function of residual solvent in polymer-Li_2B_(12)H_(12) composite solid electrolyte

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Rare Metals 2024年第8期43卷 3748-3757页

作者： Xiang-Yang Ye Ke-Pan Bao Sai-nan luo Xin Li Tai-Qiang Chen Shui-Xin Xia Tao Yuan Yue-Peng Pang Shi-You Zheng School of Materials and Chemistry University of Shanghai for Science and TechnologyShanghai 200093China Department of Materials Science and Engineering National University of SingaporeSingapore 119077Singapore

Composite solid electrolytes(CSEs) containing polymer matrices and inorganic fillers hold promise for the next generation of solid-state ***,the role of residual solvents in CSEs remains *** study investigated the evolution and function of the residual solvent in a polymer-Li_2B_(12)H_(12) CSE.A partial reaction occurred between Li_2B_(12)H_(12) and solvent N,N-dimethylformamide(DMF),which produced dimethylaminomethanol(DMAM) in the *** functional theory calculations have revealed that DMA M forms stronger hydrogen bonds with polyvinylidene fluoride chains than DMF,which can have a plasticizing effect on the polymer matrix,leading to lower crystallinity and quicker segment ***,this CSE exhibited improved Li-ion conducting properties,enabling the stable cycling of Li‖LiFePO_(4) solid-state *** study provided insights into the role of residual solvents in CSEs.

关键词： Composite solid electrolyte Residual solvent Lithium borohydride Plasticizing effect

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Single atom doping induced charge-specific distribution of Cu1-TiO_(2)for selective aniline oxidation via a new mechanism

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第9期64卷 98-111页

作者： Jiaheng Qin Wantong Zhao Jie Song nan luo Zheng-Lan Ma Baojun Wang Jiantai Ma Riguang Zhang Yu Long State Key Laboratory of Applied Organic Chemistry(SKLAOC) the Key Laboratory of Catalytic Engineering of Gansu ProvinceCollege of Chemistry and Chemical EngineeringLanzhou UniversityLanzhou 730000GansuChina State Key Laboratory of Clean and Efficient Coal Utilization College of Chemical Engineering and TechnologyTaiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024ShanxiChina

Utilizing single atom sites doping into metal oxides to modulate their intrinsic active sites,achieving precise selectivity control in complex organic reactions,is a highly desirable yet challenging ***,identifying the active site also represents a significant obstacle,primarily due to the intricate electronic environment of single atom site doped metal ***,a single atom Cu doped TiO_(2)catalyst(Cu_(1)-TiO_(2))is prepared via a simple“colloid-acid treatment”strategy,which switches aniline oxidation selectivity of TiO_(2)from azoxybenzene to nitrosobenzene,without using additives or changing solvent,while other metal or nonmetal doped TiO_(2)did not *** mechanistic investigations and DFT calculations unveil that Ti-O active site is responsible for triggering the aniline to form a new PhNOH intermediate,two PhNOH condense to azoxybenzene over TiO_(2)*** for Cu_(1)-TiO_(2),the charge-specific distribution between the isolated Cu and TiO_(2)generates unique Cu_(1)-O-Ti hybridization structure with nine catalytic active sites,eight of them make PhNOH take place spontaneous dissociation to produce *** work not only unveils a new mechanistic pathway featuring the PhNOH intermediate in aniline oxidation for the first time but also presents a novel approach for constructing single-atom doped metal oxides and exploring their intricate active sites.

关键词： Single atom doped metal oxide Aniline oxidation Selectivity New mechanism Active site

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GaInX_3(X=S,Se,Te):Ultra-low thermal conductivity and excellent thermoelectric performance

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Chinese Physics B 2024年第8期33卷 460-465页

作者：段志福丁长浩丁中科肖威华谢芳罗南南曾犟唐黎明陈克求 Department of Physics School of Physics and ElectronicsHunan UniversityChangsha 410082China College of Physical Science and Engineering Technology Yichun UniversityYichun 336000China

Seeking intrinsically low thermal conductivity materials is a viable strategy in the pursuit of high-performance thermoelectric ***,by using first-principles calculations and semiclassical Boltzmann transport theory,we systemically investigate the carrier transport and thermoelectric properties of monolayer Janus GaInX_(3)(X=S,Se,Te).It is found that the lattice thermal conductivities can reach values as low as 3.07 W·m^(-1)·K^(-1),1.16 W·m^(-1)·K^(-1)and 0.57 W·m^(-1)·K^(-1)for GaInS_(3),GaInSe_(3),and GaInTe_(3),respectively,at room *** notably low thermal conductivity is attributed to strong acoustic-optical phonon coupling caused by the presence of low-frequency optical phonons in GaInX_(3) ***,by integrating the charac teristics of electronic and thermal transport,the dimensionless figure of merit ZT can reach maximum values of 0.95,2.37,and 3.00 for GaInS_(3),GaInSe_(3),and GaInTe_(3),*** results suggest that monolayer Janus GaInX_(3)(X=S,Se,Te)is a promising candidate for thermoelectric and heat management applications.

关键词： thermoelectric performance thermal conductivity Boltzmann transport two-dimensional materials

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分支定价算法求解携带医疗资源的家庭医护人员调度问题

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运筹与管理 2024年第7期33卷 130-136页

作者：李妍峰罗楠西南交通大学经济管理学院四川成都610031 服务科学与创新四川省重点实验室四川成都610031

针对携带医疗资源的家庭医护人员调度优化问题,综合考虑医疗资源、弹性服务时间窗、医患技能等级匹配等特征,以最小化运营成本和弹性时间窗惩罚成本为目标构建数学模型。并根据Dantzig-Wolfe分解原理将模型重构为基于访问路径的主问题... 详细信息

针对携带医疗资源的家庭医护人员调度优化问题,综合考虑医疗资源、弹性服务时间窗、医患技能等级匹配等特征,以最小化运营成本和弹性时间窗惩罚成本为目标构建数学模型。并根据Dantzig-Wolfe分解原理将模型重构为基于访问路径的主问题和若干带资源约束的最短路子问题模型。根据问题特征设计了分支定价算法来求解该问题。小规模算例结果表明医疗资源特性对医护人员路径调度有重要影响,而弹性时间窗可以有效降低总成本;多种算例的运算结果证明了分支定价算法求解的高效性。

关键词：家庭医护人员调度医疗资源车辆路径问题分支定价

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建构主义视角下大学英语线上教学生态系统的改革策略

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无锡职业技术学院学报 2024年第4期23卷 35-39页

作者：罗楠福建师范大学协和学院福建福州350117

在教育信息化背景下,大学英语教学模式发生了明显改变,线上教学逐渐成为教育改革的新方向。为推动大学英语教育模式创新,构建完善的线上教学生态系统,从建构主义视角出发分析大学英语线上教学生态失衡问题。受诸多因素影响,当前大学英... 详细信息

在教育信息化背景下,大学英语教学模式发生了明显改变,线上教学逐渐成为教育改革的新方向。为推动大学英语教育模式创新,构建完善的线上教学生态系统,从建构主义视角出发分析大学英语线上教学生态失衡问题。受诸多因素影响,当前大学英语线上教学存在教学环境失衡、师生关系错位、课堂教学局限、评价功能不全等问题。基于此,高校可通过营造开放化学习环境、加强师生交流互动、合理利用教学资源、构建多维评价机制等策略,充分发挥学生在建构知识体系方面的主观能动性。

关键词：建构主义大学英语线上教学生态系统改革

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RNA碱基编辑及其在疾病治疗中的研究进展

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中国科学：生命科学 2024年第4期54卷 586-601页

作者：黄强罗楠庄元彭金英伊成器北京大学生命科学学院蛋白质与植物基因研究国家重点实验室北京100871 北京大学北大-清华生命科学联合中心北京100871 北京大学化学与分子工程学院化学生物系及合成与功能生物分子研究中心北京100871 核糖核酸北京研究中心北京100871

基于CRISPR的碱基编辑器是生物学研究的强大工具,并为遗传病的治疗带来新的希望.然而,DNA碱基编辑器的潜在脱靶效应却带来了治疗上的风险.相比之下,RNA水平的碱基编辑具有相对灵活、可逆且风险较低的特点,并在纠正疾病相关点突变方面取... 详细信息

基于CRISPR的碱基编辑器是生物学研究的强大工具,并为遗传病的治疗带来新的希望.然而,DNA碱基编辑器的潜在脱靶效应却带来了治疗上的风险.相比之下,RNA水平的碱基编辑具有相对灵活、可逆且风险较低的特点,并在纠正疾病相关点突变方面取得了重大进展,对生物学基础研究和治疗学的发展产生了深远的影响.本文总结了新兴的基于A-to-I、C-to-U、假尿嘧啶修饰等的RNA碱基编辑器,全面概述了其设计、效率和在疾病治疗中的应用.最后,本文深入讨论了RNA碱基编辑在疾病治疗上的局限性和可能的发展方向,以期对RNA基因编辑实践提供理论参考.

关键词： RNA编辑靶向修饰碱基编辑脱靶脱氨遗传病治疗

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融合多源数据的湖北省城市洪涝灾害韧性综合评估

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水利水电技术（中英文） 2024年第3期55卷 51-60页

作者：陈述远维康颜克胜袁修猛罗楠三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 湖北省水利经济管理办公室湖北武汉430022 湖北省水利水电科学研究院湖北武汉430070

【目的】洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一,为了评估湖北省城市洪涝灾害韧性水平,以加快韧性城市建设、助力推进省域协同发展,【方法】从洪涝灾害的暴露度、敏感性、适应力和恢复力4个维度,构建湖北省城市洪涝灾害韧性评价指标体系,采... 详细信息

【目的】洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一,为了评估湖北省城市洪涝灾害韧性水平,以加快韧性城市建设、助力推进省域协同发展,【方法】从洪涝灾害的暴露度、敏感性、适应力和恢复力4个维度,构建湖北省城市洪涝灾害韧性评价指标体系,采用G1法(序关系法)和熵权法对评价指标进行赋权,收集气象、遥感影像、基础地理、社会经济等多源数据,应用GIS空间分析技术,对湖北省城市洪涝灾害韧性进行评估。【结果】结果显示:湖北省城市洪涝灾害韧性整体处于中等韧性水平。其中,高韧性区域主要分布在神农架林区、宜昌市和武汉市,较高和中等韧性水平区域大多位于荆门市及其以西的鄂西地区,其余地区洪涝灾害韧性水平较低,总体呈西强东弱的分布态势。【结论】融合多源数据的洪涝灾害韧性评估方法能准确高效地评估研究区洪涝灾害韧性水平,研究成果可为湖北省制定区域洪涝灾害管理及韧性城市规划提供参考。

关键词：洪涝灾害韧性多源数据指标体系 G1法熵权法 GIS分析湖北省

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凡纳滨对虾生物絮团养殖系统中不同生境细菌群落特征

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微生物学报 2024年第5期64卷 1455-1468页

作者：罗楠卢贵盟高繁陈琛张德民郭海朋宁波大学农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室浙江宁波315211 宁波大学海洋学院浙江宁波315211 浙江省海洋水产研究所浙江温州325005

【目的】凡纳滨对虾生物絮团养殖系统(biofloc-based culture system,BFS)是一种基于培育和调控微生物群落的新型生态养殖模式。然而,目前对于BFS在不同生境中的微生物群落特征及其构建过程还不清楚。【方法】采用16S rRNA基因测序技术... 详细信息

【目的】凡纳滨对虾生物絮团养殖系统(biofloc-based culture system,BFS)是一种基于培育和调控微生物群落的新型生态养殖模式。然而,目前对于BFS在不同生境中的微生物群落特征及其构建过程还不清楚。【方法】采用16S rRNA基因测序技术探究BFS在3种不同生境(水体、絮团和对虾肠道)的细菌群落组成;通过溯源分析和中性模型等方法,探究不同生境细菌群落的特征及其构建过程。【结果】3种生境的微生物群落多样性和组成具有显著性差异,絮团和对虾肠道的群落结构和组成最为相似,溯源结果显示对虾肠道有98.76%的细菌类群来自絮团,仅有0.83%的细菌类群来自水体;3种生境共有的细菌主要为鲁杰氏菌(Ruegeria),在水体、絮团和对虾肠道中的丰度分别为1.72%、7.34%和6.00%,水体中特有的扩增子变异序列(amplicon sequence variants,ASV)数量为89个,主要属于海茎状菌(Maricaulis)和欧文威克斯菌(Owenweeksia),絮团中有56个,主要为莱茵海默氏菌(Rheinheimera),而对虾肠道中仅有10个,主要属于玫瑰杆菌(Roseobacter);中性模型结果表明,水体、絮团和对虾肠道细菌群落构建均符合中性模型,表明3种生境中细菌群落构建均受中性过程主导。【结论】在BFS系统中,不同生境的微生物群落具有显著差异,对虾肠道细菌主要来自生物絮团,而3种生境的细菌群落构建过程由中性过程主导。这些结果为调控生物絮团养殖系统中微生物群落提供了理论依据。

关键词：凡纳滨对虾生物絮团养殖系统不同生境细菌群落构建过程

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