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Screening biomarkers for spinal cord injury using weighted gene co-expression network analysis and machine learning

Neural Regeneration Research 2024年第12期19卷 2723-2734页

作者： Xiaolu Li Ye Yang Senming Xu Yuchang Gui jianmin chen Jianwen Xu Department of Rehabilitation Medicine The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical UniversityNanningGuangxi Zhuang Autonomous RegionChina Department of Rehabilitation Medicine Guilin People’s HospitalGuilinGuangxi Zhuang Autonomous RegionChina Department of Rehabilitation Medicine The First Affiliated Hospital of Fujian Medical UniversityFuzhouFujian ProvinceChina

Immune changes and inflammatory responses have been identified as central events in the pathological process of spinal co rd *** can greatly affect nerve regeneration and functional ***,there is still limited understanding of the peripheral immune inflammato ry response in spinal cord inju *** this *** obtained microRNA expression profiles from the peripheral blood of patients with spinal co rd injury using high-throughput *** also obtained the mRNA expression profile of spinal cord injury patients from the Gene Expression Omnibus(GEO)database(GSE151371).We identified 54 differentially expressed microRNAs and 1656 diffe rentially expressed genes using bioinformatics *** enrichment analysis revealed that various common immune and inflammation-related signaling pathways,such as neutrophil extracellular trap formation pathway,T cell receptor signaling pathway,and nuclear factor-κB signal pathway,we re abnormally activated or inhibited in spinal cord inju ry patient *** applied an integrated strategy that combines weighted gene co-expression network analysis,LASSO logistic regression,and SVM-RFE algorithm and identified three biomarke rs associated with spinal cord injury:ANO10,BST1,and *** verified the expression levels and diagnostic perfo rmance of these three genes in the original training dataset and clinical samples through the receiver operating characteristic *** polymerase chain reaction results showed that ANO20 and BST1 mRNA levels were increased and ZFP36L2 mRNA was decreased in the peripheral blood of spinal cord injury *** also constructed a small RNA-mRNA interaction network using ***,we evaluated the proportion of 22 types of immune cells in the peripheral blood of spinal co rd injury patients using the CIBERSORT *** proportions of naive B cells,plasma cells,monocytes,and neutrophils were increased while the proportions of memory B cells,C

关键词： bioinformatics analysis biomarker CIBERSORT GEO dataset LASSO miRNA-mRNA network RNA sequencing spinal cord injury SVM-RFE weighted gene co-expression network analysis

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Deciphering the high-carbonization-temperature triggered enzymatic activity of wool-derived N,S-co-doped carbon nanosheets

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Chinese Chemical Letters 2024年第3期35卷 182-188页

作者： Jiachen Zhao Deshuai Yu jianmin chen Shihao Lin Yonghua Tang Chaoyu Fan Dongfang Zhou Youhui Lin Department of Physics Research Institute for Biomimetics and Soft MatterFujian Provincial Key Laboratory for Soft Functional Materials ResearchXiamen UniversityXiamen 361005China School of Pharmacy and Medical Technology Putian UniversityPutian 351100China Key Laboratory of Mental Health of the Ministry of Education NMPA Key Laboratory for Research and Evaluation of Drug Metabolism&Guangdong Provincial Key Laboratory of New Drug ScreeningSchool of Pharmaceutical SciencesSouthern Medical UniversityGuangzhou 510515China Key Laboratory of Pharmaceutical Analysis and Laboratory Medicine(Putian University) Fujian Province UniversityPutian 351100China

It is well-established that high carbonization temperature will trigger the enzyme-like activity of carbon-based ***,the catalytic mechanism is still ambiguous,which hinders the further rational design of nanomaterials as enzyme ***,N,S-rich carbonized wool nanosheets(CWs)were synthesized at different pyrolysis *** expected,only CWs treated with high-temperature possess intrinsic oxidase-and peroxidase-like ***,density functional theory(DFT)calculations demonstrate that graphitic nitrogen and the co-existence of nitrogen and sulfur in the carbon matrix serve as the active sites for the enzyme-like *** importantly,combining theoretical calculations and experimental observations,the high-temperature triggered catalytic mechanism can be ascribed to the fact that an appropriate high-temperature maximizes the graphitization degree to a certain extent,at which most of the catalytic active sites are well retained rather than ***,coupling with excellent photothermal conversion efficiency and catalytic performance,CWs can be applied to photothermal-catalytic cancer therapy under near-infrared region(NIR)light *** believe this work will contribute to understanding the catalytic mechanism of carbon-based nanozymes and promote the development of new biomedical and pharmaceutical applications.

关键词： Carbon-based nanozyme Catalytic mechanism Density functional theory High-temperature carbonization

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Research progress on rolling superlubricity in solid lubricants

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Science China(Technological Sciences) 2024年第7期67卷 1980-1990页

作者： LI PanPan LI HongXuan ZHU DongXiang ZHU YongQi KANG FuYan WANG Wan ZHANG YaXin LIU XiaoHong JI Li ZHOU HuiDi chen jianmin State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesLanzhou 730000China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China School of Chemical Engineering Northwest Minzu UniversityLanzhou 730030China

Superlubricity is an ideal lubrication state where friction nearly vanishes between contact interfaces. It has become one of the most important research topics and approaches owing to its significance in reducing energy consumption and preventing device failures. As an efficient and universal lubricating principle capable of achieving superlubricity, rolling lubrication has attracted widespread attention in recent years. In this review, the theoretical concept of rolling lubrication and the experimental research progress of spherical/scroll structures are summarized. The review focuses on the possibility of achieving rolling lubrication using spherical/scroll structures(such as spherical fullerenes, carbon nanotubes, and formed and constructed spherical/scroll structures). The challenges in achieving rolling lubrication are summarized, and the possibility of molecular rolling lubrication,as well as its potential applications in superlubrication, are discussed.

关键词： spherical/scroll structure rolling lubrication superlubricity fullerene

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润滑耐磨耐蚀功能一体化有机黏结涂层的研究进展

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高分子材料科学与工程 2024年第4期40卷 182-190页

作者：陈明锴陈磊马彦军张定军周惠娣陈建敏东方电气集团东方汽轮机有限公司清洁高效透平动力装备全国重点实验室四川德阳618000 中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院材料磨损与防护重点实验室甘肃兰州730000 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730000

随着现代化装备技术的快速发展,高端机械装备服役工况变得愈加复杂苛刻,磨损与腐蚀耦合损伤加速了高端机械装备运动部件的损伤失效,导致装备服役寿命大幅缩减,带来了严重的安全问题。润滑耐磨耐蚀功能一体化有机黏结涂层克服了润滑耐磨... 详细信息

随着现代化装备技术的快速发展,高端机械装备服役工况变得愈加复杂苛刻,磨损与腐蚀耦合损伤加速了高端机械装备运动部件的损伤失效,导致装备服役寿命大幅缩减,带来了严重的安全问题。润滑耐磨耐蚀功能一体化有机黏结涂层克服了润滑耐磨涂层和防腐蚀涂层的单一功能局限,为解决运动部件的磨损和腐蚀问题提供了有效方案。文中首先探讨了关键运动部件面临复杂服役工况的严峻挑战、材料磨损与腐蚀耦合的损伤机制;然后分别由黏结剂、填料和润滑剂3个方面介绍了目前润滑耐磨耐蚀功能一体化有机黏结涂层的研究进展,对涂层的组成结构与力学性能、摩擦学性能、耐腐蚀性能间的构效关系进行了分析,并对不同涂层的局限性进行了概述;之后详细总结了润滑耐磨耐蚀功能一体化涂层的应用现状;最后对润滑耐磨耐蚀功能一体化涂层的发展方向进行展望。

关键词：磨损-腐蚀减摩耐磨耐蚀功能一体化有机黏结涂层

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不同水稻种植模式下淹水及排干期土壤性质和微生物的变化

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农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1326-1337页

作者：陈睿廖雯萍凌波赵小莲林雅容陈建民福建省农业科学院生物技术研究所福州350003 泰宁县农田建设与土壤肥料技术推广站福建三明354400

为揭示不同水稻种植模式、不同水分管理时期对稻田土壤性质和微生物的作用效应,利用长期定位监测试验比较分析单季稻不施肥、单季稻单施化肥、烟稻轮作3种种植模式和淹水期、排干期2种水分管理条件下稻田土壤理化性质和微生物群落结构... 详细信息

为揭示不同水稻种植模式、不同水分管理时期对稻田土壤性质和微生物的作用效应,利用长期定位监测试验比较分析单季稻不施肥、单季稻单施化肥、烟稻轮作3种种植模式和淹水期、排干期2种水分管理条件下稻田土壤理化性质和微生物群落结构的变化。结果表明:烟稻轮作模式稻田土壤有机质、全氮质量分数分别比单季稻模式提高了32.88%~34.79%和38.22%~44.39%。淹水期稻田土壤可溶性总氮以可溶性有机氮为主,占56.06%~62.54%;排干期以硝态氮为主,占62.34%~74.05%。烟稻轮作模式可显著提高淹水和排干条件下稻田土壤中可溶性有机氮和铵态氮质量分数,但对硝态氮质量分数的影响不明显。相较单季稻处理,烟稻轮作模式提高了稻田细菌Sobs、Shannon和Ace指数。好氧或兼性厌氧的酸杆菌属、黄色杆菌属均是3种水稻种植模式的优势菌属。3种种植模式淹水条件下稻田脱硫弧菌属、互营杆菌属等硫酸盐还原菌类存在显著差异,排干条件下硝化螺旋菌属也存在显著差异。淹水条件下烟稻轮作模式稻田土壤甲烷氧化菌相关的甲烷氧化单加氧酶基因α-亚基(pomA)的绝对丰度比单季稻处理降低了18.45%~18.54%。可见,水稻种植的淹水期和排干期的土壤可溶性氮组成和细菌群落结构存在显著差异;而烟稻轮作模式较单季稻模式可提高土壤肥力,改善微生物群落结构,增加硫酸盐还原菌类细菌丰度,降低产甲烷菌相关的甲基辅酶M还原酶基因丰度。

关键词：水稻种植模式水分管理微生物群落结构

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基于微小核糖核酸-信使核糖核酸网络探讨重复经颅磁刺激治疗缺血性脑卒中的分子机制

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中华物理医学与康复杂志 2024年第7期46卷 593-600页

作者：陈建敏李菁黄华垚陈振强陈清法福建医科大学附属第一医院康复医学科福州350005 福建医科大学附属协和医院康复医学科福州350001

目的基于微小核糖核酸(miRNA)-信使核糖核酸(mRNA)调控网络探讨重复经颅磁刺激(rTMS)促进缺血性脑卒中(IS)神经修复的潜在分子机制。方法从基因表达综合数据库(GEO)下载rTMS干预7 d后的IS大鼠皮质miRNA表达谱。使用R软件分析差异miRNAs... 详细信息

目的基于微小核糖核酸(miRNA)-信使核糖核酸(mRNA)调控网络探讨重复经颅磁刺激(rTMS)促进缺血性脑卒中(IS)神经修复的潜在分子机制。方法从基因表达综合数据库(GEO)下载rTMS干预7 d后的IS大鼠皮质miRNA表达谱。使用R软件分析差异miRNAs,通过在线数据库预测其对应的下游mRNAs,构建miRNA-mRNA调控网络,筛选关键miRNAs。对靶基因进行功能富集分析,构建靶基因所编码的蛋白质相互作用网络,识别网络中的核心mRNAs。选取无特定病原体动物(SPF)级雄性Sprague-Dawley大鼠24只,按随机数字表法随机分为假手术组、模型组和磁刺激组,每组8只大鼠。模型组和磁刺激组制备IS大鼠模型,仅磁刺激组接受连续7 d的rTMS干预,其余2组不进行干预。采用改良神经功能评分(mNSS)于造模前和造模成功1 d、3 d、7 d后评价3组大鼠的神经功能缺损程度;于造模成功8 d后深度麻醉大鼠,取脑组织行苏木精-伊红和尼氏染色观察组织缺失情况和神经元形态,利用实时荧光定量聚合酶链反应验证差异基因在3组大鼠缺血侧皮质中的表达趋势。结果共筛选出167个差异miRNAs和预测到25个mRNAs。富集分析表明,这些基因与细胞迁移的正向调节、神经营养因子受体信号通路的正向调节等生物学过程有关,涉及腺苷酸激活蛋白激酶、神经营养因子通路、大鼠肉瘤等信号通路。通过构建miRNA-mRNA调控网络,识别出miR-206-3p、miR-378a-3p、miR-107-3p、miR-92a-3p和miR-29b-3p共5个关键miRNAs;通过蛋白互作网络分析筛选出4个核心mRNAs,分别为整合素亚基β1、水通道蛋白4、脑源性神经生长因子(BDNF)、溶质载体家族2成员4。造模成功7 d后,磁刺激组的mNSS评分显著低于模型组同时间点(P<0.05)。与模型组相比,磁刺激大鼠右侧皮质的miR-206-3p表达明显降低(P<0.05),BDNF表达则显著增高(P<0.05)。结论miR-206-3p-BDNF调控网络和相关作用途径在rTMS促进IS大鼠神经修复过程中发挥重要的作用。

关键词：缺血性脑卒中生物信息学重复经颅磁刺激基因表达综合数据库数据库微小核糖核酸-信使核糖核酸调控网络

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华南籼稻骨干亲本稻瘟病基因检测与抗性评价

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植物遗传资源学报 2024年第3期25卷 386-398页

作者：陈睿陈子强凌波农雯田大刚陈建民福建省农业科学院生物技术研究所福州350003

选用Pi2、Piz-t、Pi9、Pi25、Pi5、Pita、Pia、Ptr、Pi1、Pikm、Pi54等11个抗稻瘟病基因的功能性分子标记,对华南稻区近年育成的90个籼稻骨干亲本进行抗性基因鉴定与稻瘟病抗性评价。结果表明,综合抗性等级达到高抗、抗、中抗、中感、... 详细信息

选用Pi2、Piz-t、Pi9、Pi25、Pi5、Pita、Pia、Ptr、Pi1、Pikm、Pi54等11个抗稻瘟病基因的功能性分子标记,对华南稻区近年育成的90个籼稻骨干亲本进行抗性基因鉴定与稻瘟病抗性评价。结果表明,综合抗性等级达到高抗、抗、中抗、中感、感及高感的亲本分别为0份、3份、35份、38份、14份和0份,且年度间表现较为一致。不同鉴定时期的稻瘟病抗性级别相关性分析进一步显示,苗瘟与叶瘟、苗瘟与穗颈瘟以及叶瘟与穗颈瘟的抗性级别呈极显著正相关。对上述11个抗性基因在90个亲本中的分布进行检测,发现除Pi9基因以外,其他10个抗性基因在亲本中的分布频率分别为75.56%(Pi54)、70.0%(Pi5)、47.78%(Pi2)、31.11%(Pi25和Pia)、20.0%(Ptr)、15.56%(Pi1)、13.32%(Pita)、4.44%(Pikm)和1.11%(Piz-t)。11个抗性基因在不同省际间育成亲本中的分布频率差异较大。进一步结果表明,随着聚合抗性基因数量的增加,亲本抗性水平呈相应提升趋势,但不同抗性基因组合对于提升水稻亲本抗病性的贡献呈现明显差异。本研究为华南稻区新育成籼型常规水稻品种的合理布局及抗稻瘟病基因的育种应用提供有益的参考。

关键词：籼稻稻瘟病基因抗性

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缓蚀型润滑防腐功能涂层的制备及防护机制研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第2期44卷 129-142页

作者：陈明锴陈磊马彦军赵志成李凤英张定军周惠娣陈建敏兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院材料磨损与防护重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

磨损与腐蚀的耦合作用会加剧高端装备关键运动部件的损伤失效,导致其服役寿命大幅缩减.本文中基于铬酸锶(SrCrO_(4))的缓蚀特性及聚四氟乙烯(PTFE)的低表面能和低剪切特性,结合综合性能优异的酚醛环氧树脂制备了兼具良好耐腐蚀和摩擦学... 详细信息

磨损与腐蚀的耦合作用会加剧高端装备关键运动部件的损伤失效,导致其服役寿命大幅缩减.本文中基于铬酸锶(SrCrO_(4))的缓蚀特性及聚四氟乙烯(PTFE)的低表面能和低剪切特性,结合综合性能优异的酚醛环氧树脂制备了兼具良好耐腐蚀和摩擦学性能的铬酸锶/聚四氟乙烯/酚醛环氧(SrCrO_(4)/PTFE/EPN)功能一体化复合涂层.采用摩擦磨损试验、电化学阻抗谱和极化曲线研究了SrCrO_(4)、PTFE及腐蚀摩擦介质对复合涂层的摩擦学性能和抗电化学腐蚀性能的影响,重点研究了SrCrO_(4)在酚醛环氧涂层中的缓蚀防护机理.结果表明:SrCrO_(4)缓蚀作用下基材界面发生化学反应,产生了缓蚀钝化层,能够有效提高涂层的耐腐蚀性能.尤其SrCrO_(4)添加量为树脂质量的4%时,钝化效果最佳,低频阻抗模量值和腐蚀电流密度分别为1.06×10^(11)Ω·cm^(2)和0.28×10^(-10)A/cm^(2);PTFE的引入不仅将涂层由亲水性转变为疏水性,进一步提升了涂层的屏蔽阻隔特性,使涂层被电解质溶液浸入的时间滞后了10倍,而且使涂层的摩擦学性能明显提升,相较酚醛环氧涂层摩擦系数降低约73.90%,耐磨损性能提高3.2倍;在质量分数为3.5%NaCl溶液的腐蚀介质条件下,SrCrO_(4)/PTFE/EPN复合涂层表现出更低的摩擦系数,且能够在摩擦副接触界面形成钝化防护膜,该钝化膜主要以Fe和Cr氧化物、氢氧化物或结晶水化物的形式存在,从而有效抑制对偶面由于腐蚀而产生的磨损.

关键词：缓蚀作用功能一体化钝化膜耐腐蚀性能摩擦学性能

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基于长链非编码RNA调控ceRNA网络的缺血性脑卒中相关分子机制

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中国康复医学杂志 2024年第1期39卷 53-61页

作者：陈建敏王志勇张楠楠陈清法福建医科大学附属第一医院康复医学科福建省福州市350005 福建医科大学附属协和医院康复医学科

目的:利用生物信息学分析筛选缺血性脑卒中(IS)的差异表达基因,构建竞争性内源RNA(ce RNA)调控网络,探讨IS的相关分子机制。方法:从GEO数据库下载IS相关的mi RNA、m RNA和lnc RNA测序数据,借助R软件获取差异基因,通过star Base、mi RDB... 详细信息

目的:利用生物信息学分析筛选缺血性脑卒中(IS)的差异表达基因,构建竞争性内源RNA(ce RNA)调控网络,探讨IS的相关分子机制。方法:从GEO数据库下载IS相关的mi RNA、m RNA和lnc RNA测序数据,借助R软件获取差异基因,通过star Base、mi RDB和mi Rwalk数据库进行lnc RNA-mi RNA和mi RNA-m RNA关系预测,并构建ce RNA网络。预测与差异分析的结果取交集后筛选出差异靶基因(DETm RNAs),利用DAVID数据库进行KEGG和GO富集分析,String数据库构建蛋白互作网络(PPI),采用Cytoscape软件识别核心靶基因。结果:共筛选出存在明显差异表达的mi RNAs 20个,m RNAs 1512个,lnc RNAs 278个,并成功构建了5lnc RNAs-6mi RNAs-102m RNAs互作的ce RNA网络。筛选出的285个DETm RNAs所富集的功能主要包括染色质的组织、磷蛋白磷酸酶活性的负向调节和细胞周期等生物学过程,涉及白细胞经内皮迁移、血小板激活等信号通路,最终识别出排名前10的核心靶基因为CREB1、MAPK1、GSK3B、SP1、PIK3R1、NR3C1、NCOR1、NFATC1、SETD2、NSD1。结论:构建ce RNA网络有助于进一步认识IS的分子机制和筛选潜在的生物标志物,为后续康复治疗靶点的确定和制定康复策略提供一些线索。

关键词：缺血性脑卒中生物信息学 GEO数据库 ce RNA调控网络生物标志物

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二网融合评价下的高速公路与城市路网衔接优化方案研究

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湖南交通科技 2024年第2期50卷 176-180页

作者：陈建民王芳湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200

高速公路与城市路网的有效衔接是二网融合发展的关键所在,对于实现城市内外交通快速转换具有至关重要的作用。以长沙市绕城高速为例,构建序关系-云模型二网融合评价模型,依据其评价结果,针对性地提出了高速公路与城市道路衔接优化方案,... 详细信息

高速公路与城市路网的有效衔接是二网融合发展的关键所在,对于实现城市内外交通快速转换具有至关重要的作用。以长沙市绕城高速为例,构建序关系-云模型二网融合评价模型,依据其评价结果,针对性地提出了高速公路与城市道路衔接优化方案,可以为其他类似项目提供解决思路。

关键词：二网融合评价高速公路城市路网衔接

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