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Potential role and therapeutic implications of glutathione peroxidase 4 in the treatment of Alzheimer's disease

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Neural Regeneration Research 2025年第3期20卷 613-631页

作者： Yanxin Shen Guimei Zhang Chunxiao wei Panpan Zhao Yongchun Wang mingxi Li Li sun Department of Neurology and Neuroscience Center The First Hospital of Jilin UniversityJilin UniversityChangchunJilin ProvinceChina Cognitive Impairment Center Department of NeurologyThe First Hospital of Jilin UniversityJilin UniversityChangchunJilin ProvinceChina

Alzheimer's disease is an age-related neurodegenerative disorder with a complex and incompletely understood pathogenesis. Despite extensive research, a cure for Alzheimer's disease has not yet been found. Oxidative stress mediates excessive oxidative responses, and its involvement in Alzheimer's disease pathogenesis as a primary or secondary pathological event is widely accepted. As a member of the selenium-containing antioxidant enzyme family, glutathione peroxidase 4 reduces esterified phospholipid hydroperoxides to maintain cellular redox homeostasis. With the discovery of ferroptosis, the central role of glutathione peroxidase 4 in anti-lipid peroxidation in several diseases, including Alzheimer's disease, has received widespread attention. Increasing evidence suggests that glutathione peroxidase 4 expression is inhibited in the Alzheimer's disease brain, resulting in oxidative stress, inflammation, ferroptosis, and apoptosis, which are closely associated with pathological damage in Alzheimer's disease. Several therapeutic approaches, such as small molecule drugs, natural plant products, and non-pharmacological treatments, ameliorate pathological damage and cognitive function in Alzheimer's disease by promoting glutathione peroxidase 4 expression and enhancing glutathione peroxidase 4 activity. Therefore, glutathione peroxidase 4 upregulation may be a promising strategy for the treatment of Alzheimer's disease. This review provides an overview of the gene structure, biological functions, and regulatory mechanisms of glutathione peroxidase 4, a discussion on the important role of glutathione peroxidase 4 in pathological events closely related to Alzheimer's disease, and a summary of the advances in small-molecule drugs, natural plant products, and non-pharmacological therapies targeting glutathione peroxidase 4 for the treatment of Alzheimer's disease. Most prior studies on this subject used animal models, and relevant clinical studies are lacking. Future clinica

关键词： apoptosis ferroptosis inflammation lipid peroxidation natural plant products neurodegenerative disorder neuroprotection oxidative stress small-molecule drugs

基于扩张状态观测器和反步法的非线性超空泡航行体纵向控制

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控制理论与应用 2023年第2期40卷 373-380页

作者：秦华阳陈增强孙明玮周瑜孙青林南开大学人工智能学院天津300350 天津市智能机器人重点实验室天津300350

考虑空泡记忆效应的超空泡航行体控制难度较大,主要体现在滑行力的强非线性、模型中的时延特性以及运动中的未知扰动.对于此类多输入多输出的复杂非线性系统,利用传统反步法控制器设计思想,将其改进以适用于超空泡航行体的纵向运动控制... 详细信息

考虑空泡记忆效应的超空泡航行体控制难度较大,主要体现在滑行力的强非线性、模型中的时延特性以及运动中的未知扰动.对于此类多输入多输出的复杂非线性系统,利用传统反步法控制器设计思想,将其改进以适用于超空泡航行体的纵向运动控制.为了对系统模型中存在的未知扰动进行观测补偿,本文设计了线性扩张状态观测器(LESO),将扰动估计值与控制器设计相结合,使用Lyapunov方法分析系统稳定性.最后在不同条件下进行仿真,结果验证了所设计的LESO估计未知扰动的准确性,以及所提控制方法对超空泡航行体纵向控制的有效性.

关键词：空泡记忆效应超空泡航行体非线性系统反步控制线性扩张状态观测器 Lyapunov分析

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不同光合类型牧草对干旱-复水的光合生理响应及生长适应策略

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植物生态学报 2022年第1期46卷 74-87页

作者：李斐孙明伟钟尚志宋文政钟晓月孙伟东北师范大学草地科学研究所植被生态科学教育部重点实验室长春130024

基于干旱频率增加、强度增大这一全球降水变化背景,探究干旱-复水条件下不同功能群(C_(3)和C_(4))植物的光合生理响应及生长适应策略有助于预测降水格局变化条件下草地的植被组成和生态系统功能。该研究采用盆栽实验,以松嫩草地生长的... 详细信息

基于干旱频率增加、强度增大这一全球降水变化背景,探究干旱-复水条件下不同功能群(C_(3)和C_(4))植物的光合生理响应及生长适应策略有助于预测降水格局变化条件下草地的植被组成和生态系统功能。该研究采用盆栽实验,以松嫩草地生长的一年生C_(3)(4种)和C_(4)(3种)牧草为实验材料,设置了对照、中度干旱和重度干旱3个水分处理水平,在干旱末期及复水期对植物进行气体交换、生物量和比叶质量的测量。在干旱条件下,各物种净光合速率和气孔导度均呈下降趋势,水分利用效率呈上升趋势。干旱对不同植物光合指标的影响存在功能群差异,随干旱程度的增加C_(4)植物逐渐丧失光合优势,重度干旱对C_(4)植物净光合速率的影响较C_(3)植物更加明显。由于干旱条件下C_(3)植物光合固碳主要受气孔限制而C_(4)植物主要受代谢限制,因此复水后C_(4)植物净光合速率恢复速度较C_(3)植物慢。干旱条件下,各物种的生物量降低,根冠比和比叶质量升高,干旱对C_(3)植物各生长指标的影响均大于C_(4)植物;复水处理后,C_(3)植物生物量随干旱强度增加呈下降趋势,而C_(4)植物的生物量与对照相比无显著差异。

关键词：干旱复水功能群光合限制根冠比

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Chondroitinase ABC combined with Schwann cell transplantation enhances restoration of neural connection and functional recovery following acute and chronic spinal cord injury

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Neural Regeneration Research 2025年第5期20卷 1467-1482页

作者： Wenrui Qu Xiangbing Wu wei Wu Ying Wang Yan sun Lingxiao Deng Melissa Walker Chen Chen Heqiao Dai Qi Han Ying Ding Yongzhi Xia George Smith Rui Li Nai-Kui Liu Xiao-ming Xu Spinal Cord and Brain Injury Research Group Stark Neurosciences Research InstituteDepartment of Neurological SurgeryIndiana University School of MedicineIndianapolisINUSA Department of Hand Surgery the Second Hospital of Jilin UniversityChangchunJilin ProvinceChina Shriners Hospitals Pediatric Research Center Temple University School of MedicinePhiladelphiaPAUSA Department of Anatomy&Cell Biology Indiana University School of MedicineIndianapolisINUSA

Schwann cell transplantation is considered one of the most promising cell-based therapy to repair injured spinal cord due to its unique growth-promoting and myelin-forming properties.A the Food and Drug Administration-approved Phase I clinical trial has been conducted to evaluate the safety of transplanted human autologous Schwann cells to treat patients with spinal cord injury.A major challenge for Schwann cell transplantation is that grafted Schwann cells are confined within the lesion cavity,and they do not migrate into the host environment due to the inhibitory barrier formed by injury-induced glial scar,thus limiting axonal reentry into the host spinal *** we introduce a combinatorial strategy by suppressing the inhibitory extracellular environment with injection of lentivirus-mediated transfection of chondroitinase ABC gene at the rostral and caudal borders of the lesion site and simultaneously leveraging the repair capacity of transplanted Schwann cells in adult rats following a mid-thoracic contusive spinal cord *** report that when the glial scar was degraded by chondroitinase ABC at the rostral and caudal lesion borders,Schwann cells migrated for considerable distances in both rostral and caudal *** Schwann cell migration led to enhanced axonal regrowth,including the serotonergic and dopaminergic axons originating from supraspinal regions,and promoted recovery of locomotor and urinary bladder ***,the Schwann cell survival and axonal regrowth persisted up to 6 months after the injury,even when treatment was delayed for 3 months to mimic chronic spinal cord *** findings collectively show promising evidence for a combinatorial strategy with chondroitinase ABC and Schwann cells in promoting remodeling and recovery of function following spinal cord injury.

关键词： axonal regrowth bladder function chondroitinase ABC functional recovery glial scar lentivirus migration Schwann cell spinal cord injury transplantation

甜菜夜蛾围食膜肠粘蛋白基因SeM-8的克隆、序列分析及在不同组织中的表达检测

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昆虫学报 2010年第7期53卷 727-733页

作者：李雯郭巍张霞李杰孙伟明河北农业大学植物保护学院/河北省农作物病虫害生物防治工程技术中心河北保定071001 河北农业大学生命科学学院河北保定071001 河北省科学院生物研究所石家庄050051

昆虫肠粘蛋白(invertebrate intestinal mucin,IIM)是围食膜(peritrophic membrane,PM)的重要蛋白组分之一,在保护昆虫免受微生物侵染方面起着非常重要的作用。本研究以甜菜夜蛾Spodoptera exigua5龄幼虫中肠总RNA为模板,根据已知的甜... 详细信息

昆虫肠粘蛋白(invertebrate intestinal mucin,IIM)是围食膜(peritrophic membrane,PM)的重要蛋白组分之一,在保护昆虫免受微生物侵染方面起着非常重要的作用。本研究以甜菜夜蛾Spodoptera exigua5龄幼虫中肠总RNA为模板,根据已知的甜菜夜蛾肠粘蛋白SeIIM-8基因的cDNA序列(GenBank登录号:ABW06596)设计引物,利用RTPCR技术扩增得到甜菜夜蛾肠粘蛋白基因SeM-8,序列分析发现其开放阅读框(open reading frame,ORF)长2703bp,编码900个氨基酸残基,预测分子量为95.7kDa。序列分析表明,其氨基酸序列(GenBank登录号:GU255994)与棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)、粘虫Mamestra configurata和小菜蛾Plutella xylostella肠粘蛋白的一致性分别为48%,49%和45%。Western blot分析结果表明,SeM-8粘蛋白在甜菜夜蛾即将孵化的卵和5龄幼虫的围食膜、中肠和粪便中都有存在,在5龄幼虫马氏管、脂肪体、唾腺、血淋巴等组织部位没有发现。本研究为进一步研究IIM结构和功能,寻找生物防治新靶标奠定了理论基础。

关键词：甜菜夜蛾围食膜昆虫肠粘蛋白 RACE 克隆表达定位

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基于自抗扰的四旋翼无人机动态面姿态控制

吉林大学学报（工学版） 2019年第2期49卷 562-569页

作者：张勇陈增强张兴会孙青林孙明玮南开大学计算机与控制工程学院天津300350 天津中德应用技术大学电气学院天津300350

针对四旋翼无人机姿态控制中非线性、强耦合以及对扰动敏感等控制问题,设计了一种基于自抗扰的动态面控制器。与反步控制相比,动态面控制器的设计过程更简单,且利用一阶滤波器来计算虚拟控制信号的导数项,避免了反步控制中的出现的微分... 详细信息

针对四旋翼无人机姿态控制中非线性、强耦合以及对扰动敏感等控制问题,设计了一种基于自抗扰的动态面控制器。与反步控制相比,动态面控制器的设计过程更简单,且利用一阶滤波器来计算虚拟控制信号的导数项,避免了反步控制中的出现的微分膨胀问题。将动态面控制与自抗扰控制相结合,首先利用跟踪微分器可直接获取设定值的微分信号,简化了控制器的设计过程,然后利用扩张状态观测器将系统总扰动实时的补偿到控制器中,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力,并通过Lyapunov直接法对闭环系统进行了稳定性分析。仿真结果表明:本文设计的控制器可保证四旋翼无人机在有外界干扰的情况下能快速、准确地跟踪设定位置。

关键词：控制理论与控制工程动态面控制自抗扰控制四旋翼无人机姿态控制

自抗扰控制在推力矢量飞机大迎角机动中的应用

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工程科学学报 2019年第9期41卷 1187-1193页

作者：刘俊杰陈增强孙明玮孙青林南开大学人工智能学院天津300350 天津市智能机器人重点实验室天津300350

为实现推力矢量飞机的大迎角机动控制,提出一种基于自抗扰控制的三通道解耦控制策略.以第三代战机F16公开数据为基础,添加推力矢量模型,利用双发推力矢量喷管组合偏转产生大迎角机动的期望三轴力矩.在纵向、横向和航向通道分别独立设计... 详细信息

为实现推力矢量飞机的大迎角机动控制,提出一种基于自抗扰控制的三通道解耦控制策略.以第三代战机F16公开数据为基础,添加推力矢量模型,利用双发推力矢量喷管组合偏转产生大迎角机动的期望三轴力矩.在纵向、横向和航向通道分别独立设计自抗扰控制器,将系统中未建模动态、不确定性以及通道间的强耦合视作总扰动进行估计并补偿,并在纵向和航向通道引入角速度阻尼反馈项,使原始飞行器开环动力学闭环近似为一个广义对象,降低了自抗扰控制器的设计阶次.选取眼镜蛇机动和赫伯斯特机动两种典型的过失速机动动作进行控制策略验证,数值仿真结果表明,所设计的三通道独立自抗扰控制器能够消除通道间的强耦合,完成推力矢量飞机的大迎角机动控制.蒙特卡罗仿真测试表明,所提控制策略具有较强的鲁棒性.

关键词：推力矢量飞机大迎角过失速机动自抗扰控制解耦控制

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气脉冲感觉刺激技术对吞咽功能的研究进展

中国康复理论与实践 2018年第3期24卷 300-303页

作者：郑钰莹孙伟铭南昌大学第一附属医院江西南昌市330006 井冈山大学医学部江西吉安市343000

咽喉部感觉缺失会导致吞咽障碍及误吸。气脉冲感觉刺激技术以气流脉冲为刺激,以改善吞咽功能。本文归纳国内外不同气脉冲感觉刺激设备的结构特点和在具体应用中的优势和缺点,总结气脉冲感觉刺激技术在提高吞咽功能的治疗和评估中的具体... 详细信息

咽喉部感觉缺失会导致吞咽障碍及误吸。气脉冲感觉刺激技术以气流脉冲为刺激,以改善吞咽功能。本文归纳国内外不同气脉冲感觉刺激设备的结构特点和在具体应用中的优势和缺点,总结气脉冲感觉刺激技术在提高吞咽功能的治疗和评估中的具体操作方法,介绍其在吞咽评定和治疗中的应用效果。

关键词：气脉冲感觉刺激技术吞咽功能评定康复综述

高铁血红素对心肌缺血/再灌注损伤的防护作用及其机制

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中国应用生理学杂志 2014年第1期30卷 70-73页

作者：陈晓明汤碧娥孙玮明汪洋温州医科大学浙江温州325035 金华职业技术学院浙江金华321007

目的:在大鼠急性心肌缺血/再灌注(I/R)模型上,观察高铁血红素在钙激活中性蛋白酶(calpain)介导的心肌I/R损伤中的作用,并初步探讨其可能的机制。方法:64只雄性SD大鼠随机8组(n=8):假手术组(sham组)、(I/R)组、MDL28170+I/R组、单纯MDL28... 详细信息

目的:在大鼠急性心肌缺血/再灌注(I/R)模型上,观察高铁血红素在钙激活中性蛋白酶(calpain)介导的心肌I/R损伤中的作用,并初步探讨其可能的机制。方法:64只雄性SD大鼠随机8组(n=8):假手术组(sham组)、(I/R)组、MDL28170+I/R组、单纯MDL28170组、高铁血红素+I/R组、单纯高铁血红素组、锌原卟啉IX+高铁血红素+I/R组、单纯锌原卟啉IX组。采用大鼠离体心脏Langendorff灌流技术,心脏I/R后,测定左室发展压(LVDP)、心肌梗死面积、冠脉流出液中的乳酸脱氢酶(LDH)释放量。检测calpain、血红素氧化酶(HO)、和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase 3)活性。Western blot观察心肌钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin)蛋白表达。结果:①心肌I/R后,calpain、caspase 3活性明显增高。calpain抑制剂MDL28170可抑制I/R诱导的LDH释放量增加,增高LVDP,缩小心肌梗死面积。②与单纯I/R组相比,大鼠预先给予高铁血红素后,心脏HO-1活性增加,calpain和caspase 3活性下降。同时,LDH释放量减少,LVDP明显增高,心肌梗死面积缩小。③I/R组心肌calpastatin表达量明显低于对照组,高铁血红素组大鼠calpastatin表达量增高。HO-1的抑制剂锌原卟啉IX可取消高铁血红素对calpastain表达量的影响,并取消其心肌保护作用。结论:高铁血红素预处理可通过抑制calpain的激活,减轻大鼠心肌I/R损伤,其机制可能与增加calpastatin蛋白表达有关。

关键词：缺血再灌注损伤血红素氧化酶-1 钙激活中性蛋白酶 calpastatin 高铁血红素