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Gene-knockout by iSTOP enables rapid reproductive disease modeling and phenotyping in germ cells of the founder generation

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Science China(Life Sciences) 2024年第5期67卷 1035-1050页

作者： Yaling Wang Jingwen Chen xueying huang Bangguo Wu Peng Dai Feng Zhang Jinsong Li Lingbo Wang State Key Laboratory of Genetic Engineering Shanghai Key Laboratory of Metabolic Remodeling and HealthInstitute of Metabolism and Integrative BiologyFudan UniversityShanghai 200438China Institute of Reproduction and Development Obstetrics and Gynecology HospitalFudan UniversityShanghai 200011China NHC Key Lab of Reproduction Regulation(Shanghai Institute for Biomedical and Pharmaceutical Technologies) School of PharmacyFudan UniversityShanghai 200433China Shanghai Key Laboratoryof Maternal and Fetal Medicine Clinical and Translational Research Center of Shanghai First Maternity and Infant HospitalFrontier Science Center for Stem Cell ResearchSchoolof Life Sciences and TechnologyTongji UniversityShanghai 200092China State Key Laboratory of Cell Biology CAS Center for Excellence in Molecular Cell ScienceShanghai Institute of Biochemistry and Cell BiologyChinese Academy of SciencesShanghai 200031China

Cytosine base editing achieves C·G-to-T·A substitutions and can convert four codons(CAA/CAG/CGA/TGG)into STOP-codons(induction of STOP-codons,iSTOP)to knock out genes with reduced mosaicism.iSTOP enables direct phenotyping in founders’somatic cells,but it remains unknown whether this works in founders’germ cells so as to rapidly reveal novel genes for fertility.Here,we initially establish that iSTOP in mouse zygotes enables functional characterization of known genes in founders’germ cells:Cfap43-iSTOP male founders manifest expected sperm features resembling human“multiple morphological abnormalities of the flagella”syndrome(i.e.,MMAF-like features),while oocytes of Zp3-iSTOP female founders have no zona pellucida.We further illustrate iSTOP’s utility for dissecting the functions of unknown genes with Ccdc183,observing MMAF-like features and male infertility in Ccdc183-iSTOP founders,phenotypes concordant with those of Ccdc183-KO offspring.We ultimately establish that CCDC183 is essential for sperm morphogenesis through regulating the assembly of outer dynein arms and participating in the intra-flagellar transport.Our study demonstrates iSTOP as an efficient tool for direct reproductive disease modeling and phenotyping in germ cells of the founder generation,and rapidly reveals the essentiality of Ccdc183 in fertility,thus providing a time-saving approach for validating genetic defects(like nonsense mutations)for human infertility.

关键词： disease modeling infertility multiple morphological abnormalities of the flagella(MMAF) induction of STOP-codons(iSTOP CRISPR-STOP) sperm motility

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Coiled-coil domain-containing 38 is required for acrosome biogenesis and fibrous sheath assembly in mice

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Journal of Genetics and Genomics 2024年第4期51卷 407-418页

作者： Yaling Wang xueying huang Guoying Sun Jingwen Chen Bangguo Wu Jiahui Luo Shuyan Tang Peng Dai Feng Zhang Jinsong Li Lingbo Wang Shanghai Key Laboratory of Metabolic Remodeling and Health Institute of Metabolism and Integrative BiologyFudan UniversityShanghai 200438China Institute of Reproduction and Development Obstetrics and Gynecology HospitalFudan UniversityShanghai 200011China Shanghai Key Laboratory of Maternal and Fetal Medicine Clinical and Translational Research Center of Shanghai First Maternity and Infant HospitalFrontier Science Center for Stem Cell ResearchSchool of Life Sciences and TechnologyTongji UniversityShanghai 200092China State Key Laboratory of Cell Biology CAS Center for Excellence in Molecular Cell ScienceShanghai Institute of Biochemistry and Cell BiologyChinese Academy of SciencesShanghai 200031China

During spermiogenesis,haploid spermatids undergo dramatic morphological changes to form slender sperm flagella and cap-like acrosomes,which are required for successful fertilization.Severe deformities in flagella cause a male infertility syndrome,multiple morphological abnormalities of the flagella(MMAF),while acrosomal hypoplasia in some cases leads to sub-optimal embryonic developmental potential.However,evidence regarding the occurrence of acrosomal hypoplasia in MMAF is limited.Here,we report the generation of base-edited mice knocked out for coiled-coil domain-containing 38(Ccdc38)via inducing a nonsense mutation and find that the males are infertile.The Ccdc38-KO sperm display acrosomal hypoplasia and typical MMAF phenotypes.We find that the acrosomal membrane is loosely anchored to the nucleus and fibrous sheaths are disorganized in Ccdc38-KO sperm.Further analyses reveal that Ccdc38 knockout causes a decreased level of TEKT3,a protein associated with acrosome biogenesis,in testes and an aberrant distribution of TEKT3 in sperm.We finally show that intracytoplasmic sperm injection overcomes Ccdc38-related infertility.Our study thus reveals a previously unknown role for CCDC38 in acrosome biogenesis and provides additional evidence for the occurrence of acrosomal hypoplasia in MMAF.

关键词： Acrosomal hypoplasia Multiple morphological abnormalities of the flagella(MMAF) Infertility Sperm motility Asthenoteratozoospermia Disease modeling

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野生刺枝紫菜(Pyropia acanthophora)的营养成分分析与评价

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食品与发酵工业 2024年第6期50卷 208-214页

作者：姚坤志黄雪颖李峰何林文许强海南大学海洋生物与水产学院海南海口570228 南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

为探究、评价海南野生刺枝紫菜(Pyropia acanthophora)的营养和开发利用价值,该研究测定了刺枝紫菜与人工养殖条斑紫菜(Pyropia yezoensis)中的基本营养成分、氨基酸和脂肪酸组成及含量,比较分析、评价了刺枝紫菜和条斑紫菜的营养价值... 详细信息

为探究、评价海南野生刺枝紫菜(Pyropia acanthophora)的营养和开发利用价值,该研究测定了刺枝紫菜与人工养殖条斑紫菜(Pyropia yezoensis)中的基本营养成分、氨基酸和脂肪酸组成及含量,比较分析、评价了刺枝紫菜和条斑紫菜的营养价值。结果显示,刺枝紫菜基本营养成分中蛋白质、脂肪、灰分、粗纤维、总碳水化合物的含量分别为21.7%、0.2%、12.2%、2.7%、55.9%(质量分数)。条斑紫菜基本营养成分中蛋白质、脂肪、灰分、粗纤维、总碳水化合物的含量分别为46.2%、0.6%、8.6%、3.5%、39.3%(质量分数)。刺枝紫菜共检测出20种脂肪酸,单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、饱和酸和脂肪酸含量分别为0.99%、1.47%、3.2%、5.66%(质量分数)。条斑紫菜共检测出19种脂肪酸,单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、饱和酸和脂肪酸含量分别为0.32%、3.10%、1.53%和4.95%(质量分数)。该研究中2种紫菜均检测出16种氨基酸,其中含有7种人体必需氨基酸,刺枝紫菜中氨基酸含量为20.0%,条斑紫菜中氨基酸含量为41.1%。研究表明,刺枝紫菜是一种由高含量蛋白、氨基酸与丰富脂肪酸组成的低脂肪、低纤维和低能量的优质海藻食品,具有很高的营养价值、开发利用价值及商业前景。

关键词：刺枝紫菜基本营养成分氨基酸脂肪酸价值评价

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Angle of Attack between Blood Flow and Mitral Valve Leaflets in Hypertrophic Obstructive Cardiomyopathy: An In Vivo Multipatient CT-based FSI Study

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2018年第8期116卷 115-125页

作者： Long Deng xueying huang Heng Zuo Yuan Zheng Chun Yang Yunhu Song Dalin Tang Department of Cardiac Surgery Fuwai HospitalChinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical CollegeBeijingChina. School of Mathematical Sciences Fujian Provincial Key Laboratory of Mathematical Modeling and High-Performance Scientific ComputationXiamen UniversityXiamenFujianChina. Department of Mathematical Sciences Worcester Polytechnic InstituteMAUSA. School of Mathematical Sciences Sichuan Normal UniversityChengduSichuanChina. China Information Technology Designing&Consulting Institute Co. Ltd.BeijingChina. School of Biological Science&Medical Engineering Southeast UniversityNanjingChina.

The mechanisms of systolic anterior motion(SAM)of the mitral valve in hypertrophic obstructive cardiomyopathy(HOCM)remain unclear.To investigate the angle of attack between blood flow and mitral valve leaflets at pre-SAM time point,patient-specific CT-based computational models were constructed for 5 patients receiving septal myectomy surgery to obtain pre-and post-operative 2D vector flow mapping.The comparisons between pre-and post-operative angles of attack based on 2D vector flow mapping of 5 patients were performed.It was found that there was no statistically significant difference between pre-and post-operative angles of attack(61.1±t wa o vs.56.2±56.o,p=0.306,n=5).Therefore,we propose that the angle of attack might not play an important role in the initiation of SAM.

关键词： Hypertrophic obstructive cardiomyopathy systolic anterior motion mitralvalve leaflets computational model angle of attack

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miR-155/GATA3/CD4^(+)T细胞通路对变应性鼻炎发病机制的调控

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中国免疫学杂志 2024年第3期40卷 629-635页

作者：李荣荣瞿申红张少杰黄雪颖钟自玲右江民族医学院百色533000 广西壮族自治区人民医院耳鼻咽喉头颈科南宁530021 榆林市星元医院榆林719000

变应性鼻炎(AR)指具有特异性体质的个体第二次接触相同致敏原后立即触发由免疫球蛋白E介导的Ⅰ型变态反应,其发病机制尚未明确,与多种基因、免疫细胞、细胞因子等密切相关。随着分子生物学和第二代基因测序技术快速发展,AR发病机制研究... 详细信息

变应性鼻炎(AR)指具有特异性体质的个体第二次接触相同致敏原后立即触发由免疫球蛋白E介导的Ⅰ型变态反应,其发病机制尚未明确,与多种基因、免疫细胞、细胞因子等密切相关。随着分子生物学和第二代基因测序技术快速发展,AR发病机制研究逐步深化、精准。研究发现miR-155和转录因子GATA3对AR发生发展有重要调控作用,进而影响CD4^(+)T淋巴细胞的优势分化趋势和ILC2增生。本文主要以miR-155/GATA3通路为中心,探讨相关上游基因和下游调控物质对AR发病机制的影响并进行综述。

关键词：变应性鼻炎 miR-155 GATA3 CD4^(+)T细胞 ILC2

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全身麻醉药在精神类疾病治疗中的应用进展

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同济大学学报（医学版） 2024年第1期45卷 137-144页

作者：黄雪迎张兵刘志强同济大学附属妇产科医院麻醉科上海200040

经典全身麻醉药氯胺酮于2019年获FDA批准用于耐药性抑郁症的临床治疗,该案例使全身麻醉药在精神类疾病治疗中的潜在价值成为了神经精神类疾病研究领域的热点。本文将围绕氯胺酮、N_(2)O、七氟烷等全身麻醉药抗抑郁的作用及机制研究进展... 详细信息

经典全身麻醉药氯胺酮于2019年获FDA批准用于耐药性抑郁症的临床治疗,该案例使全身麻醉药在精神类疾病治疗中的潜在价值成为了神经精神类疾病研究领域的热点。本文将围绕氯胺酮、N_(2)O、七氟烷等全身麻醉药抗抑郁的作用及机制研究进展,以及全身麻醉药治疗产后抑郁症、焦虑症、孤独症、精神分裂症等精神类疾病研究进展进行综述。

关键词：全身麻醉药氯胺酮精神类疾病抑郁症产后抑郁症

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“三级医院—社区一体化”中医管治结合方案干预糖尿病肾脏疾病患者60例实施效果评价

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北京中医药大学学报 2024年第1期47卷 107-115页

作者：黄雪莹张宁石凯峰闫璞李翔宇张倩王鑫姚国召黄莺李同侠中国中医科学院望京医院肾病内分泌科北京100102 北京市朝阳区将台社区卫生服务中心北京市朝阳区崔各庄社区卫生服务中心

目的观察“三级医院—社区一体化”中医管治结合方案干预糖尿病肾脏疾病患者的实施效果。方法选取朝阳区将台社区卫生服务中心、崔各庄社区卫生服务中心患者共126例,随机分为试验组63例、对照组63例。试验组实施“三级医院—社区一体化... 详细信息

目的观察“三级医院—社区一体化”中医管治结合方案干预糖尿病肾脏疾病患者的实施效果。方法选取朝阳区将台社区卫生服务中心、崔各庄社区卫生服务中心患者共126例,随机分为试验组63例、对照组63例。试验组实施“三级医院—社区一体化”中医管治结合方案(包括中医辨证养生、慢病管理、中西医诊疗综合方案),对照组执行目前社区现有慢病诊疗管理方案(包括定期复诊的慢病管理、西医诊疗方案)。3个月为1个疗程,共观察6个月。比较2组患者24 h尿蛋白定量(24 hUTP)、血肌酐(Scr)、肾小球滤过率估算值(eGFR),以及24 hUTP、Scr、eGFR有效率,糖脂代谢指标[低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、糖化血红蛋白(GHB)]达标率,患者慢性病管理水平和医疗服务利用度的差异。结果最终纳入120例患者,试验组60例、对照组60例。3个月后,试验组和对照组24 hUTP差异具有统计学意义(P<0.05),Scr、eGFR差异无统计学意义。6个月后,24 hUTP、Scr、eGFR差异具有统计学意义(均P<0.05);试验组24 hUTP、Scr、eGFR的有效率均高于对照组(试验组分别为78.3%、48.3%、50.0%,对照组分别为35.0%、18.3%、15.0%),差异具有统计学意义(P<0.05);试验组LDL-C、TG、GHB的达标率均高于对照组(试验组分别为75.0%、83.3%、71.7%,对照组分别为56.7%、63.3%、46.7%),差异具有统计学意义(P<0.05)。对2组患者治疗3、6个月后自我管理水平进行比较,试验组患者自我管理行为总分和自我效能总分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);2组患者随访6个月内住院次数和住院费用比较,试验组住院次数减少,住院费用明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论“三级医院—社区一体化”中医管治结合方案的应用具有改善患者肾功能及糖脂代谢水平、提高患者自身管理水平的临床疗效;可以减轻患者家庭经济负担,节省社会医疗资源,提高医疗服务利用度。

关键词：糖尿病肾脏疾病中医辨证中医养生慢性病管理管治结合一体化随机对照试验

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Improving Right Ventricle Cardiac Function for Repaired Tetralogy of Fallot Patient with Contracting Bands: A Modelling Study

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医用生物力学 2019年第A1期34卷 83-84页

作者： Han Yu Tal Geva Rahul HRathod Chun Yang Zheyang Wu Kristen LBilliar xueying huang Dalin Tang School of Biological Science&Medical Engineering Southeast UniversityNanjingChina Department of Cardiology Boston Children’s HospitalHarvard Medical SchoolBostonMAUSA Mathematical Sciences Department Worcester Polytechnic InstituteWorcesterMAUSA Department of Biomedical Engineering Worcester PolytechnicInstituteMAUSA School of Mathematical Sciences Xiamen UniversityXiamenChina

Objective Patients with repaired tetralogy of Fallot(rTOF)account for the majority of cases with late onset right ventricle(RV)failure.The current surgical approach,including pulmonary valve replacement/insertion(PVR),has yielded mixed results with some patients recover RV function and some do not.An innovative surgical approach was proposed to help ventricle to contract and improve RV function qualified by ejection fraction with one or more active contracting bands.Computational biomechanical modelling is a widely used method in cardiovascular study for investigation of mechanisms governing disease development,quantitative diagnostic and treatment strategies and improving surgical designs for better outcome.Muscle active contraction caused by zero-load sarcomere shortening leads to change of zero-load configurations.In lieu of experimenting using real surgery on animal or human,computational simulations(virtual surgery)were performed to test different band combination and insertion options to identify optimal surgery design and band insertion plan.Methods Cardiac magnetic resonance(CMR)data were obtained from one rTOF patient(sex:male,age:22.5 y)before pulmonary valve replacement surgery.The patient was suffering from RV dilation and dysfunction with RV end-systole volume 254.49ml and end-diastole volume 406.91 mL.A total of 15 computational RV/LV/Patch/Band combination models based on(CMR)imaging were constructed to investigate the influence of different band insertion surgery plans.These models included 5 different band insertion models combined and 3 different band contraction ratio(10%,15%and 20%band zero-stress length reduction).These models included 5 different band insertion models:Model 1 with one band at anterior to the middle of papillary muscle;Model 2 with one band at posterior to the middle of papillary muscle;Model 3 with 2 bands which are the ones from Models 1&2 combined;Model 4 with a band at the base of the papillary muscle;Model 5 with 3 bands which is a combination of Models 3&4.A pre-shrink

关键词： Heart model heart failure Tetralogy of Fallot Contraction band

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中药灌肠联合熏蒸辅助治疗脾肾阳虚、浊毒血瘀型慢性肾脏病3~5期非透析患者60例随机对照试验

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中医杂志 2024年第7期65卷 703-709页

作者：黄雪莹张宁李翔宇张倩石凯峰闫璞李同侠中国中医科学院望京医院北京市100102

目的观察中药灌肠联合熏蒸辅助治疗脾肾阳虚、浊毒血瘀型CKD3~5期非透析患者的临床疗效及安全性。方法将120例脾肾阳虚、浊毒血瘀型CKD3~5期非透析治疗患者随机分为治疗组和对照组各60例。对照组给予西医基础治疗,治疗组在对照组基础上... 详细信息

目的观察中药灌肠联合熏蒸辅助治疗脾肾阳虚、浊毒血瘀型CKD3~5期非透析患者的临床疗效及安全性。方法将120例脾肾阳虚、浊毒血瘀型CKD3~5期非透析治疗患者随机分为治疗组和对照组各60例。对照组给予西医基础治疗,治疗组在对照组基础上联合中药肾衰灌肠方滴注保留灌肠及肾衰熏蒸方进行熏蒸,中药熏蒸和中药灌肠交替进行,均两日1次,每周3次。两组疗程均为4周。比较两组患者治疗前后血肌酐(Scr)水平、估计肾小球滤过率(eGFR)及中医症状总积分,治疗后比较两组中医症状疗效和临床疗效。治疗期间观察两组患者不良反应。结果与本组治疗前比较,两组治疗后中医症状总积分明显降低(P<0.01)。与对照组治疗后比较,治疗组Scr、中医症状总积分明显下降,eGFR明显升高(P<0.05)。治疗组中医症状疗效总有效率(96.67%)高于对照组(46.67%,P<0.01),治疗组临床疗效总有效率(75.00%)高于对照组(28.33%,P<0.01)。治疗期间两组患者生命体征平稳,治疗后血常规、尿常规、便常规、肝功能指标及心电图较治疗前无明显异常改变。结论中药灌肠联合熏蒸辅助治疗脾肾阳虚、浊毒血瘀型CKD3~5期非透析治疗患者可以明显减轻临床症状,改善肾功能,且安全性较好。

关键词：慢性肾脏病脾肾阳虚浊毒血瘀非透析治疗中药灌肠中药熏蒸随机对照试验

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非洲马瘟病毒VP7蛋白ELISA阳性血清标准样品的初步制备

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中国农业大学学报 2024年第5期29卷 74-80页

作者：杨燕胡哲郭奎张泽楠薛红黄雪英沈丹王晓钧中国农业科学院哈尔滨兽医研究所/动物疫病防控全国重点实验室哈尔滨150069 广州市动物卫生监督所广州510440

为制备非洲马瘟病毒VP7蛋白ELISA阳性血清标准样品,筛选一匹无常见马属动物疫病抗体的马作为靶动物,利用大肠杆菌原核表达系统制备的VP7蛋白为免疫原,将免疫原与MONTANIDE ISA35佐剂等体积混合乳化后,每两周免疫1次,共进行3次免疫,每周... 详细信息

为制备非洲马瘟病毒VP7蛋白ELISA阳性血清标准样品,筛选一匹无常见马属动物疫病抗体的马作为靶动物,利用大肠杆菌原核表达系统制备的VP7蛋白为免疫原,将免疫原与MONTANIDE ISA35佐剂等体积混合乳化后,每两周免疫1次,共进行3次免疫,每周采集血清,检测其血清抗体ELISA效价。在血清效价高时大量采血分离血清,验证其无菌性,并将高效价血清进行冻干,参照《中华人民共和国兽药典》中的方法对该血清进行特异性检验、无菌检验、均一性评估和稳定性评估。结果表明:1)在免疫后第3周,可以检测到免疫马体内的非洲马瘟抗体。2)特异性结果显示马流感病毒、马疱疹病毒Ⅰ型、马疱疹病毒Ⅱ型、马疱疹病毒Ⅳ型、马动脉炎病毒、马传染性贫血病毒、马链球菌、马流产沙门菌、鼻疽伯克霍尔德氏菌、马驽巴贝斯虫和马泰勒虫抗体检测结果均为阴性。说明制备的标准血清背景干净,无常见马属动物疫病抗体。3)无菌检验结果显示酪胨琼脂培养基、胰酪大豆胨液体培养基和硫乙醇酸盐液体培养基上均无杂菌生长,说明制备的血清中无细菌和真菌等微生物污染。4)稳定性评估结果显示制备的血清在4、25和37℃环境下可稳定保存2个月,在-20和-80℃环境下可稳定保存6个月。综上,本研究成功制备了非洲马瘟病毒VP7蛋白ELISA阳性血清标准样品,该标准样品的制备为非洲马瘟的相关研究奠定理论基础。

关键词：非洲马瘟阳性血清 ELISA 标准样品

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