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Cholesterol metabolism: physiological versus pathological aspects in intracerebral hemorrhage

Neural Regeneration Research 2025年第4期20卷 1015-1030页

作者： ruoyu huang Qiuyu Pang Lexin Zheng Jiaxi Lin Hanxi Li Lingbo Wan Tao Wang Department of Forensic Science School of Basic Medicine and Biological SciencesSuzhou Medicine College of Soochow UniversitySuzhouJiangsu ProvinceChina

Cholesterol is an important component of plasma membranes and participates in many basic life functions,such as the maintenance of cell membrane stability,the synthesis of steroid hormones,and myelination.Cholesterol plays a key role in the establishment and maintenance of the central nervous system.The brain contains 20%of the whole body’s cholesterol,80%of which is located within myelin.A huge number of processes(e.g.,the sterol regulatory element-binding protein pathway and liver X receptor pathway)participate in the regulation of cholesterol metabolism in the brain via mechanisms that include cholesterol biosynthesis,intracellular transport,and efflux.Certain brain injuries or diseases involving crosstalk among the processes above can affect normal cholesterol metabolism to induce detrimental consequences.Therefore,we hypothesized that cholesterol-related molecules and pathways can serve as therapeutic targets for central nervous system diseases.Intracerebral hemorrhage is the most severe hemorrhagic stroke subtype,with high mortality and morbidity.Historical cholesterol levels are associated with the risk of intracerebral hemorrhage.Moreover,secondary pathological changes after intracerebral hemorrhage are associated with cholesterol metabolism dysregulation,such as neuroinflammation,demyelination,and multiple types of programmed cell death.Intracellular cholesterol accumulation in the brain has been found after intracerebral hemorrhage.In this paper,we review normal cholesterol metabolism in the central nervous system,the mechanisms known to participate in the disturbance of cholesterol metabolism after intracerebral hemorrhage,and the links between cholesterol metabolism and cell death.We also review several possible and constructive therapeutic targets identified based on cholesterol metabolism to provide cholesterol-based perspectives and a reference for those interested in the treatment of intracerebral hemorrhage.

关键词： cell death cholesterol metabolism intracerebral hemorrhage myelination therapeutic target

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High-yield and rapid isolation of extracellular vesicles by flocculation via orbital acoustic trapping:FLOAT

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Microsystems & Nanoengineering 2024年第1期10卷 313-323页

作者： Joseph Rufo Peiran Zhang Zeyu Wang Yuyang Gu Kaichun Yang Joseph Rich Chuyi Chen ruoyu Zhong Ke Jin Ye He Jianping Xia Ke Li Jiarong Wu Yingshi Ouyang Yoel Sadovsky Luke P.Lee Tony Jun huang Department of Mechanical Engineering and Materials Science Duke UniversityDurhamNCUSA Department of Biomedical Engineering Duke UniversityDurhamNCUSA Department of Obstetrics Gynecologyand Reproductive SciencesMagee-Womens Research InstituteUniversity of PittsburghPittsburghPAUSA Department of Microbiology and Molecular Genetics School of MedicineUniversity of PittsburghPittsburghPAUSA Renal Division and Division of Engineering in Medicine Department of MedicineBrigham and Women’s HospitalHarvard Medical SchoolBostonMAUSA Department of Bioengineering Department of Electrical Engineering and Computer ScienceUniversity of CaliforniaBerkeleyBerkeleyCAUSA Department of Biophysics Institute of Quantum BiophysicsSungkyunkwan UniversitySuwonKorea

Extracellular vesicles(EVs)have been identified as promising biomarkers for the noninvasive diagnosis of various diseases.However,challenges in separating EVs from soluble proteins have resulted in variable EV recovery rates and low purities.Here,we report a high-yield(>90%)and rapid(<10 min)EV isolation method called FLocculation via Orbital Acoustic Trapping(FLOAT).The FLOAT approach utilizes an acoustofluidic droplet centrifuge to rotate and controllably heat liquid droplets.By adding a thermoresponsive polymer flocculant,nanoparticles as small as 20 nm can be rapidly and selectively concentrated at the center of the droplet.We demonstrate the ability of FLOAT to separate urinary EVs from the highly abundant Tamm-Horsfall protein,addressing a significant obstacle in the development of EV-based liquid biopsies.Due to its high-yield nature,FLOAT reduces biofluid starting volume requirements by a factor of 100(from 20 mL to 200µL),demonstrating its promising potential in point-of-care diagnostics.

关键词： trapping utilize separating

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Aerosol jet printing of surface acoustic wave microfluidic devices

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Microsystems & Nanoengineering 2024年第1期10卷 231-242页

作者： Joseph Rich Brian Cole Teng Li Brandon Lu Hanyu Fu Brittany N.Smith Jianping Xia Shujie Yang ruoyu Zhong James L.Doherty Kanji Kaneko Hiroaki Suzuki Zhenhua Tian Aaron D.Franklin Tony Jun huang Department of Biomedical Engineering Duke UniversityDurhamNC 27708USA Department of Electrical and Computer Engineering Duke UniversityDurhamNC 27708USA Department of Mechanical Engineering Virginia Polytechnic Institute and State UniversityBlacksburgVA 24061USA Thomas Lord Department of Mechanical Engineering and Materials Science Duke UniversityDurhamNC 27708USA Deptartment of Precision Mechanics Faculty of Science and EngineeringChuo UniversityTokyo 112-8551Japan Department of Chemistry Duke UniversityDurhamNC 27708USA

The addition of surface acoustic wave(SAW)technologies to microfluidics has greatly advanced lab-on-a-chip applications due to their unique and powerful attributes,including high-precision manipulation,versatility,integrability,biocompatibility,contactless nature,and rapid actuation.However,the development of SAW microfluidic devices is limited by complex and time-consuming micro/nanofabrication techniques and access to cleanroom facilities for multistep photolithography and vacuum-based processing.To simplify the fabrication of SAW microfluidic devices with customizable dimensions and functions,we utilized the additive manufacturing technique of aerosol jet printing.We successfully fabricated customized SAW microfluidic devices of varying materials,including silver nanowires,graphene,and poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate(PEDOT:PSS).To characterize and compare the acoustic actuation performance of these aerosol jet printed SAW microfluidic devices with their cleanroom-fabricated counterparts,the wave displacements and resonant frequencies of the different fabricated devices were directly measured through scanning laser Doppler vibrometry.Finally,to exhibit the capability of the aerosol jet printed devices for lab-on-a-chip applications,we successfully conducted acoustic streaming and particle concentration experiments.Overall,we demonstrated a novel solution-based,direct-write,single-step,cleanroom-free additive manufacturing technique to rapidly develop SAW microfluidic devices that shows viability for applications in the fields of biology,chemistry,engineering,and medicine.

关键词： printing wave fluid

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The role and its mechanism of intermittent fasting in tumors:friend or foe?

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Cancer Biology & Medicine 2021年第1期18卷 63-73页

作者： Xu Zhao Jing Yang ruoyu huang Mengmeng Guo Ya Zhou Lin Xu Special Key Laboratory of Gene Detection and Therapy&Base for Talents in Biotherapy of Guizhou Province Zunyi 563000China Department of Immunology Zunyi Medical UniversityZunyi 563000China

Intermittent fasting(IF)is becoming a prevailing topic worldwide,as it can cause changes in the body’s energy metabolism processes,improve health,and affect the progression of many diseases,particularly in the circumstance of oncology.Recent research has shown that IF can alter the energy metabolism of tumor cells,thereby inhibiting tumor growth and improving antitumor immune responses.Furthermore,IF can increase cancer sensitivity to chemotherapy and radiotherapy and reduce the side effects of these traditional anticancer treatments.IF is therefore emerging as a promising approach to clinical cancer treatment.However,the balance between long-term benefits of IF compared with the harm from insufficient caloric intake is not well understood.In this article,we review the role of IF in tumorigenesis and tumor therapy,and discuss some scientific problems that remain to be clarified,which might provide some assistance in the application of IF in clinical tumor therapy.

关键词： Intermittent fasting energy metabolism tumor immune escape immunotherapy

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稀土Ce对高强工程机械用钢夹杂物和高温塑性的影响

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有色金属科学与工程 2024年第3期15卷 449-456页

作者：臧若愚李晶黄飞北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 中国钢铁工业协会北京100010

通过向高强工程机械用钢中加入稀土合金,研究了Ce对夹杂物和高温塑性的影响。通过扫描电镜、能谱分析、夹杂物自动分析系统和热力学计算对夹杂物的类型、数量和尺寸进行分析。利用Gleeble1500热模拟机测定了实验钢的高温塑性,并使用光... 详细信息

通过向高强工程机械用钢中加入稀土合金,研究了Ce对夹杂物和高温塑性的影响。通过扫描电镜、能谱分析、夹杂物自动分析系统和热力学计算对夹杂物的类型、数量和尺寸进行分析。利用Gleeble1500热模拟机测定了实验钢的高温塑性,并使用光学金相显微镜和扫描电镜观察断口形貌及组织。结果表明,加入Ce后,钢中夹杂物由不规则的Al_(2)O_(3)、MnS和Al_(2)O_(3)+MnS复合夹杂物转变为球状或椭球状的Ce_(2)O_(2)S和CeS,数量增多,尺寸减小了37.64%。650~1050℃范围内含Ce钢的断面收缩率均高于无Ce钢,具有更好的高温塑性。这是由于Ce处理生成的小球状稀土夹杂物减轻了应力集中,与基体能够协调变形,同时它们能够诱导晶内铁素体形核,最终高温塑性得到改善。

关键词：高强工程机械用钢稀土夹杂物高温塑性晶内铁素体

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机器人辅助全膝关节置换技术的应用与前景

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中国组织工程研究 2024年第30期28卷 4889-4895页

作者：王若宇张志峰黄健内蒙古医科大学内蒙古自治区呼和浩特市010110 内蒙古医科大学第二附属医院内蒙古自治区呼和浩特市010000

背景:目前用于全膝关节置换的机器人系统设计的基本原理是将三维手术规划、术中危险区预警、实时数据反馈及机械臂辅助截骨等技术相结合,以实现全膝关节置换的精准化、个性化,这也恰好是它最大优势所在,因此近年来成为关节外科领域热点... 详细信息

背景:目前用于全膝关节置换的机器人系统设计的基本原理是将三维手术规划、术中危险区预警、实时数据反馈及机械臂辅助截骨等技术相结合,以实现全膝关节置换的精准化、个性化,这也恰好是它最大优势所在,因此近年来成为关节外科领域热点话题,备受关注。目的:文章将从机器人辅助全膝关节置换在关节外科领域的发展现状及其与传统全膝关节置换优劣势对比进行概述,此外,还将对机器人辅助全膝关节置换技术未来的发展进行展望。方法:应用计算机检索PubMed、中国知网、万方和维普数据库的相关文章,英文检索词:“robot OR robotic OR robotics OR robotically OR computer,total knee arthroplasty OR total knee replacement,TKA OR TKR”,中文检索词:“机器人辅助,计算机导航,全膝关节置换术”,最终纳入64篇文献进行综述分析。结果与结论:①用于辅助全膝关节置换的机器人系统根据其自由度分为主动式、半主动式和被动式。半主动式系统是目前使用最为广泛的机器人系统,该系统有效提高了全膝关节置换手术的精准性和个性化程度,但其高昂的使用成本与较长的学习曲线仍是在该领域内推广时需要权衡的主要因素。②机器人辅助全膝关节置换可实现膝关节局部三维空间的精准截骨、正确安置假体,已被广泛证明可以提供更好的假体植入精准度,减少影像学异常值,在术中可获得良好的软组织平衡,最终改善术后膝关节运动及功能状态。③但目前的机器人辅助系统依然存在客观的不足之处,包括不同机器人设备与术者之间的学习曲线问题、额外增加的安装和维护成本以及与机器人手术相关的潜在并发症,所以其能否让医疗系统及患者真正受益仍需要更长期的研究予以证明,机器人辅助系统也仍需进行更多实质性的改进。④机器人辅助全膝关节置换技术在临床上仍然处于初步研究阶段,并没有大范围地应用到临床,更加明确该技术的用法、完善该技术的临床操作规范和安全性成为了未来对该技术的研究侧重点。

关键词：骨关节炎关节外科机器人手术膝关节关节置换下肢力线术后并发症精准外科人工智能综述

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基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法

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电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 83-93页

作者：殷涵宣羿黄怡孙智卿赵健鲍若愚上海电力大学电气工程学院上海200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310016 国家电网有限公司北京100032

当前拓扑识别技术难以反映潮流特性对拓扑识别的影响,基于配电网现有量测数据,通过分析节点间的电气距离,提出了虚拟阻抗的概念。将节点间具备电气意义的且与电气距离成正相关的连续变量定义为虚拟阻抗,并提出了一种基于虚拟阻抗的低压... 详细信息

当前拓扑识别技术难以反映潮流特性对拓扑识别的影响,基于配电网现有量测数据,通过分析节点间的电气距离,提出了虚拟阻抗的概念。将节点间具备电气意义的且与电气距离成正相关的连续变量定义为虚拟阻抗,并提出了一种基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法。首先,构建以节点间虚拟阻抗为因变量的多元线性回归方程。然后,通过岭回归计算每一个单相电表与关口电表构成的回归方程的虚拟阻抗,根据计算结果快速判别出拓扑关系异常的电气设备。最后,建立基于导数动态时间弯曲(derivative dynamic time warping,DDTW)距离的校验模型,重新构建得到电气设备的正确拓扑关系,实现低压配电网拓扑关系的修正。以实际的低压配电网台区样本数据为依据,验证了所提方法的有效性。

关键词：低压配电网拓扑识别虚拟阻抗潮流特性

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道基不均匀分布下通用机型轮载对机场道面力学性能影响研究

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 10-16,25页

作者：黄信张若愚孙博伟李正凯赵方冉中国民航大学交通科学与工程学院天津300300 中国民航大学机场工程科研基地天津300300

为研究道基水平方向不均匀分布对机场道面板力学性能的影响,建立飞机荷载-道面结构-不均匀道基三维模型,采用数值模拟方法分析多板协同受力模式下基顶反应模量变化对道面板弯拉应力影响,探讨通用机型(空客A320和波音B737-800)轮载作用... 详细信息

为研究道基水平方向不均匀分布对机场道面板力学性能的影响,建立飞机荷载-道面结构-不均匀道基三维模型,采用数值模拟方法分析多板协同受力模式下基顶反应模量变化对道面板弯拉应力影响,探讨通用机型(空客A320和波音B737-800)轮载作用时基顶反应模量变化和道面板厚度对道面板力学性能以及接缝传荷系数的影响,同时基于缩尺试验对数值模拟结果进行验证。研究结果表明:对于A320机型,当道基水平不均匀分布时混凝土板弯拉应力增大,基顶反应模量变化率由0%增加至65.46%时,轮载作用于传力杆接缝板边时道面板弯拉应力由4.06 MPa增加至5.73 MPa,超过极限弯拉应力;增加板厚能够有效地提升刚性道面板受力安全时基顶反应模量变化率的取值范围;道面板接缝传荷系数随着基顶反应模量变化率的增加而增大,基顶反应模量变化率从6.84%增加至56.30%时,道面板传荷系数增加2.44%;室内缩尺试验验证了道基不均匀分布对传荷系数的影响规律。在道面板设计时,应充分考虑道基水平方向不均匀分布对道面板力学性能的影响,避免在服役期间过早出现结构破坏。

关键词：道路工程道基不均匀分布数值模拟飞机轮载基顶反应模量接缝传荷系数

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虹垂千载,风雅江南:吴江垂虹桥风景营造探析

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古建园林技术 2024年第1期 53-58页

作者：秦汉黄若愚赵鸣北京林业大学园林学院苏州园林设计院股份有限公司

吴江垂虹桥是我国传统桥梁式风景营造的典范。其历经千载,融自然风光与人文胜迹于一体,是“雄冠一邑”、“声满东南”的天下绝景。从风景园林学视角,以垂虹桥风景地为研究对象,通过史料考证、调研实测等研究方法,探索东太湖水陆变迁背... 详细信息

吴江垂虹桥是我国传统桥梁式风景营造的典范。其历经千载,融自然风光与人文胜迹于一体,是“雄冠一邑”、“声满东南”的天下绝景。从风景园林学视角,以垂虹桥风景地为研究对象,通过史料考证、调研实测等研究方法,探索东太湖水陆变迁背景下垂虹桥风景营建的历史沿革。并在此基础上,从相地、布局、构桥和理微四个层面分析垂虹桥风景理法的特征。从而进一步透过景观意向,从区域风景体系构建、精神品格空间表达、艺术创作与文人活动和清代皇家园林写仿四个方面,提炼垂虹桥风景地蕴含的风雅文化内涵。为垂虹桥风景遗产的保护和传承提供借鉴。

关键词：风景园林吴江垂虹桥风景营造

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卡马西平对三叉神经痛大鼠三叉神经节及血清中BDNF表达变化的影响

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中南大学学报（医学版） 2024年第1期49卷 11-20页

作者：宋玉丰周敏熊嘉文黄若瑜沈文浩占婷谢玉婷高云熊伟南昌大学附属口腔医院预防保健科江西省口腔生物医学重点实验室江西省口腔疾病临床医学研究中心南昌330006 南昌大学基础医学院生理教研室南昌330006

目的:三叉神经痛(trigeminal neuralgia,TN)是一种严重的慢性神经病理性疼痛,主要影响三叉神经分布区域,临床治疗效果不佳。TN的治疗方法众多,但目前临床上主要是通过服用卡马西平(carbamazepine,CBZ)来抑制疼痛。脑源性神经营养因子(br... 详细信息

目的:三叉神经痛(trigeminal neuralgia,TN)是一种严重的慢性神经病理性疼痛,主要影响三叉神经分布区域,临床治疗效果不佳。TN的治疗方法众多,但目前临床上主要是通过服用卡马西平(carbamazepine,CBZ)来抑制疼痛。脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)和慢性痛密切相关。本研究通过慢性压迫性损伤眶下神经(chronic constriction injury of the infraorbital nerve,ION-CCI)大鼠模型观察CBZ处理对TN大鼠三叉神经节(trigeminal ganglion,TG)和血清中BDNF表达的影响。方法:建立雄性SD大鼠ION-CCI模型,并将其随机分为假手术(sham)组、TN组、TN+低剂量(20 mg/kg)CBZ处理组、TN+中剂量(40 mg/kg)CBZ处理组、TN+高剂量(80 mg/kg)CBZ处理组。在手术前后定时测量各组大鼠的面部机械痛阈(mechanical pain threshold)。使用实时聚合酶链反应技术测定各组大鼠TG中BDNF及酪氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptor B,TrkB)的mRNA含量,免疫荧光技术观察各组大鼠TG中BDNF蛋白质在神经元上的表达情况,蛋白质印迹法检测各组大鼠TG中BDNF、TrkB、细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)及磷酸化的细胞外调节蛋白激酶(phospho-extracellular regulated protein kinases,p-ERK)的蛋白质表达变化,酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测各组大鼠血清中BDNF的表达变化。结果:行为学检测结果表明:手术前,各组大鼠右侧面部感觉区域的机械痛阈差异均无统计学意义(均P>0.05);术后第3天开始,TN组大鼠机械痛阈与sham组相比均明显降低(均P<0.01),TN+80 mg/kg CBZ处理组、TN+40 mg/kg CBZ处理组和TN+20 mg/kg CBZ处理组与TN组相比均升高(均P<0.05)。实时聚合酶链反应和蛋白质印迹法结果显示:TN组大鼠TG中的BDNF、TrkB的mRNA及蛋白质表达量均较sham组升高(均P<0.05),TN+20 mg/kg CBZ处理组、TN+40 mg/kg CBZ处理组、TN+80 mg/kg CBZ处理组均较TN组降低(均P<0.05);与TN组相比,TN+20 mg/kg CBZ处理组、TN+40 mg/kg CBZ处理组、TN+80 mg/kg CBZ处理组大鼠TG中的p-ERK水平均显著降低(均P<0.05)。免疫荧光双标结果表明:TN组TG中的BDNF和神经元特异性核蛋白(neuron-specific nuclear protein,NeuN)主要共表达在神经元上,与sham组比较BDNF和NeuN水平升高(P<0.05),TN+20 mg/kg CBZ处理组、TN+40 mg/kg CBZ处理组、TN+80 mg/kg CBZ处理组与TN组大鼠比较二者表达均降低(均P<0.05)。ELISA检测结果显示:TN组大鼠血清中BDNF的水平较sham组显著升高(P<0.05),TN+20 mg/kg CBZ处理组、TN+40 mg/kg CBZ处理组、TN+80 mg/kg CBZ处理组均较TN组大鼠降低(均P<0.05)。Spearman相关分析显示血清中BDNF水平与机械痛阈呈负相关(r=−0.650,P<0.01)。结论:CBZ处理可以抑制TN大鼠TG中BDNF及其受体TrkB的表达,降低TN大鼠血清中BDNF水平及ERK信号通路磷酸化水平,进而抑制TN。可以考虑将血清中BDNF水平作为诊断TN和评估预后的指标。

关键词：三叉神经痛三叉神经节脑源性神经营养因子酪氨酸激酶受体B 卡马西平

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