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基于机器学习分析的浸润性乳腺癌蛋白质编码基因的标志物鉴定

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中国医学科学院学报 2024年第2期46卷 147-153页

作者：武乐闵开元柳江枫梁万丰杨晔宏胡刚杨俊涛南开大学统计与数据科学学院天津300071 中国医学科学院北京协和医学院基础医学研究所重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

目的应用随机森林(RF)、极限梯度提升算法(XGBoost)、轻量的梯度提升机(LightGBM)、类别型特征提升(CatBoost)4种机器学习算法分析浸润性乳腺癌转录组表达数据,筛选与浸润性乳腺癌预后相关的生物标志物。方法通过癌症基因组图谱公共数... 详细信息

目的应用随机森林(RF)、极限梯度提升算法(XGBoost)、轻量的梯度提升机(LightGBM)、类别型特征提升(CatBoost)4种机器学习算法分析浸润性乳腺癌转录组表达数据,筛选与浸润性乳腺癌预后相关的生物标志物。方法通过癌症基因组图谱公共数据库下载浸润性乳腺癌的表达数据,采用DESeq2程序包、t检验及Cox单因素分析,对人类浸润性乳腺癌样本中与生存预后相关的差异蛋白质编码基因进行筛选。基于RF、XGBoost、LightGBM、CatBoost等机器学习模型的构建与比较,挖掘浸润性乳腺癌预后相关的蛋白质编码基因标志物,并使用基因表达综合数据库的乳腺癌表达数据作为外部测试进行验证。结果共获得151个与生存预后相关的差异蛋白质编码基因,其中由C3orf80、UGP2和SPC253个基因构建的机器学习模型效果较好。结论筛选出3个(UGP2、C3orf80、SPC25)与浸润性乳腺癌预后相关的生物标志物,为诊断和治疗浸润性乳腺癌提供了新的方向。

关键词：浸润性乳腺癌生物标志物蛋白质编码基因 UGP2 C3orf80 SPC25

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脓毒症免疫抑制与肠道菌群失调

中国科学:生命科学 2024年

作者：郭禹彤张华莉成丽琴刘德培中南大学基础医学院病理生理学系中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院重大疾病共性机制研究全国重点实验室

晚期脓毒症患者长期的免疫抑制是其高死亡率的主要原因.持续的免疫抑制不仅不利于对原始感染源的控制,还增加多重耐药菌和条件致病菌二次感染的风险.逆转脓毒症患者的免疫抑制状态对于改善其生存率具重要意义.肠道菌群失调可通过多种机... 详细信息

晚期脓毒症患者长期的免疫抑制是其高死亡率的主要原因.持续的免疫抑制不仅不利于对原始感染源的控制,还增加多重耐药菌和条件致病菌二次感染的风险.逆转脓毒症患者的免疫抑制状态对于改善其生存率具重要意义.肠道菌群失调可通过多种机制增加个体对脓毒症的易感性.本综述旨在探讨脓毒症免疫抑制的机制,分析肠道菌群在其中的角色,特别是对脓毒症免疫抑制的形成和进展的可能影响.

关键词：脓毒症肠道菌群失调免疫抑制

远端脊髓节段星形胶质细胞活化介导神经损伤诱发的播散性疼痛

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解剖学报 2024年第2期55卷 167-173页

作者：金思璇于宁孙丰润马超中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院人体解剖学与组织学胚胎学系北京100005 重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

目的探讨中枢神经系统中远端脊髓节段胶质细胞活化与播散性疼痛的关系。方法50只雌性大鼠随机分为假手术(sham)组、眶下神经慢性压迫性损伤(CCI-ION)组、CCI-ION+米诺环素(Mino)组、CCI-ION+L-2-氨基己二酸(LAA)组和CCI-ION+生理盐水(NS... 详细信息

目的探讨中枢神经系统中远端脊髓节段胶质细胞活化与播散性疼痛的关系。方法50只雌性大鼠随机分为假手术(sham)组、眶下神经慢性压迫性损伤(CCI-ION)组、CCI-ION+米诺环素(Mino)组、CCI-ION+L-2-氨基己二酸(LAA)组和CCI-ION+生理盐水(NS)组,每组n=10。建立CCI-ION模型,鞘内注射Mino、LAA和生理盐水,利用免疫荧光染色分别检测延髓、颈段、胸段、腰段脊髓节段中活化的星形胶质细胞标记物自身免疫性胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和小胶质细胞标记物离子钙结合衔接分子1(IBA1);在第7、14、21、28天,使用von Frey纤维丝评估大鼠触须垫机械痛阈值,并采用电子von Frey仪测量大鼠前足、胸部及后足机械痛阈值,用辐射热痛刺激仪测量大鼠后足热痛阈值。结果结果显示,鞘内注射Mino抑制小胶质细胞后,各脊髓节段活化的小胶质细胞减少,鞘内注射LAA抑制星形胶质细胞后,各脊髓节段活化的星形胶质细胞减少,且注射Mino和LAA后,模型组大鼠触须垫机械痛阈升高,损伤部位的神经病理性疼痛缓解。鞘内注射Mino后,模型组大鼠后足热痛阈和机械痛阈未发现明显变化;鞘内注射LAA后,后足热痛阈和机械痛阈显著升高,播散性疼痛缓解。结论远端脊髓节段星形胶质细胞活化介导外周神经损伤诱发的播散性疼痛。

关键词：慢性痛播散性疼痛小胶质细胞星形胶质细胞免疫荧光大鼠

基于硬膜骨化风险的分级减压手术策略在胸椎黄韧带骨化中的应用

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中华骨与关节外科杂志 2024年第8期17卷 686-692页

作者：李春旭柏秋实翟吉良赵宇中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科北京100730 中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院转化医学中心北京100035 中国医学科学院北京协和医学院基础医学研究所重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

目的:评价基于硬膜骨化(DO)风险的分级减压手术策略治疗胸椎黄韧带骨化(TOLF)的手术效果。方法:回顾性分析2017年1月至2023年2月北京协和医院收治的根据分级减压手术策略治疗的51例TOLF患者的临床资料。术前根据患者DO风险分为DO低危组... 详细信息

目的:评价基于硬膜骨化(DO)风险的分级减压手术策略治疗胸椎黄韧带骨化(TOLF)的手术效果。方法:回顾性分析2017年1月至2023年2月北京协和医院收治的根据分级减压手术策略治疗的51例TOLF患者的临床资料。术前根据患者DO风险分为DO低危组和DO高危组。记录患者年龄、性别、体重指数(BMI)、临床症状及体征、手术节段数、术中出血量、术后引流时间及术后是否发生脑脊液漏(CSFL)。同时,采用日本骨科学会(JOA)评分及术后神经功能改善率(RR)对患者神经功能进行评估。结果:本组51例患者中,DO低危组38例,DO高危组13例。DO低危组患者下肢疼痛占比高于DO高危组患者[39.5%(15/38)vs.7.7%(1/13)],且差异有统计学意义(P0.05)。DO高危组患者手术节段数、术中出血量均多于DO低危组患者,术后引流时间长于DO低危组患者,且差异均有统计学意义(P均<0.05),DO高危组患者CSFL发生率高于DO低危组患者,且差异有统计学差异(P<0.001)。结论:基于DO风险治疗TOLF患者的新手术策略具有降低TOLF患者术后CSFL发生率和减少DO对神经功能恢复不良影响的优势。

关键词：胸椎黄韧带骨化硬膜骨化分级减压脑脊液漏神经功能

口服草药来源的小RNA(XKC-sRNA-h3)可治疗血管紧张素Ⅱ诱导的小鼠高血压

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中国科学：生命科学 2024年第5期54卷 925-935页

作者：汤克功王小娜赵煜李晓北姜振宇梅颂陈明锐马一鸣杜芯仪乔翔宇孙娜刘佳齐蒋澄宇中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

高血压是心血管疾病发病和死亡的重要危险因素之一,也是全球公共卫生关注的焦点.目前,寡核苷酸药物已被证明可用于多种疾病治疗,是未来极有前景的药物研发方向.本研究展示了一条草药来源的小RNA(small RNA, sRNA)——XKC-sRNA-h3(B55710... 详细信息

高血压是心血管疾病发病和死亡的重要危险因素之一,也是全球公共卫生关注的焦点.目前,寡核苷酸药物已被证明可用于多种疾病治疗,是未来极有前景的药物研发方向.本研究展示了一条草药来源的小RNA(small RNA, sRNA)——XKC-sRNA-h3(B55710460, F221.I000082.B11),通过靶向血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme, ACE)基因而在高血压小鼠模型中有显著的降压效果.相比降压药卡托普利,口服鞘氨醇(d18:1)-XKCsRNA-h3本草体可以更有效地缓解血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ)诱导的小鼠高血压性心脏损伤和肾脏损伤.这些结果表明, XKC-sRNA-h3有望成为一种新型可口服治疗高血压的ACEI类寡核苷酸药物.

关键词：高血压寡核苷酸药物口服给药

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微RNA在大脑新皮层层次形成中调控作用

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：舒鹏程窦欣怡中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院重大疾病共性机制全国重点实验室生物化学与分子生物学系

种类多样的神经元有序排列和特异性的连接形成了大脑新皮层的6层组织，从而构成了神经系统高级功能的核心。了解大脑新皮层发育形成的机制将为理解哺乳动物乃至人类的生理与行为提供理论基础，也为神经系统疾病诊疗带来重大影响。本文以... 详细信息

种类多样的神经元有序排列和特异性的连接形成了大脑新皮层的6层组织，从而构成了神经系统高级功能的核心。了解大脑新皮层发育形成的机制将为理解哺乳动物乃至人类的生理与行为提供理论基础，也为神经系统疾病诊疗带来重大影响。本文以微RNA（microRNAs，miRNAs）为对象，结合自己实验室工作，总结近年来所发现的miRNAs在大脑皮层层次形成过程中的研究进展，特别是在神经干细胞时序性命运决定、投射神经元多样型的形成、神经元放射状迁移，以及分裂后神经元进一步命运特化等方面的进展，为大脑皮层的发育机制研究提供新的思路。

关键词：大脑新皮层投射神经元层次形成微RNA,Dicer

超声心动图联合梅奥分期提高对轻链型心肌淀粉样变早期死亡高风险患者的识别

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科学通报 2024年第3期69卷 439-446页

作者：黎婧怡杨尹鉴邱露虹郭帆路丹胡婷婷沈恺妮徐希奇田庄张抒扬荆志成中国医学科学院/北京协和医学院北京协和医院心内科北京100730 中国医学科学院/北京协和医学院疑难重症及罕见病国家重点实验室医学科学研究中心北京100730 中国医学科学院/北京协和医学院北京协和医院血液科北京100730

轻链型心肌淀粉样变(AL-CA)是一类预后极差的浸润性心脏病,识别高危患者并尽早开展治疗,是改善预后的关键.梅奥分期是目前最常用的危险分层体系,但相同分期患者预后存在较大差异.本研究通过连续入选2020年5月~2022年12月间在北京协和医... 详细信息

轻链型心肌淀粉样变(AL-CA)是一类预后极差的浸润性心脏病,识别高危患者并尽早开展治疗,是改善预后的关键.梅奥分期是目前最常用的危险分层体系,但相同分期患者预后存在较大差异.本研究通过连续入选2020年5月~2022年12月间在北京协和医院确诊为AL-CA患者76名,旨在探讨超声心动图常规测量指标能否在现有危险分层基础上提高对AL-CA早期死亡高风险患者的识别.本研究中位随访时间为10月(5, 20), 20名患者6个月内死亡即早期死亡,左房前后径、左室射血分数(LVEF)、E/e′比值、(E/e′)/LVEF、梅奥2004分期Ⅲb期均对AL-CA患者6个月内死亡有预测价值(P研究结果显示,超声心动图常规测量指标E/e′与LVEF的比值可在梅奥2004分期Ⅲb期基础上提高对早期死亡高风险患者的预测价值.

关键词：心肌疾病淀粉样变性超声心动图预后

羧胺三唑通过下调细胞因子和抗菌肽S100A7的表达改善实验性银屑病

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药学学报 2024年

作者：刘婧雯杨梅朱蕾中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院

应用咪喹莫特 (imiquimod， IMQ) 诱导的银屑病小鼠模型以及五联因子 (a mixture of five proinflammatory cytokines， M5) 诱导的银屑病角质形成细胞模型，评价羧胺三唑 (carboxyamidotriazole， CAI) 对银屑病的治疗效果和可能机制... 详细信息

应用咪喹莫特 (imiquimod， IMQ) 诱导的银屑病小鼠模型以及五联因子 (a mixture of five proinflammatory cytokines， M5) 诱导的银屑病角质形成细胞模型，评价羧胺三唑 (carboxyamidotriazole， CAI) 对银屑病的治疗效果和可能机制。银屑病皮损面积和疾病严重程度 (psoriasis area and severity index， PASI) 评分评估小鼠皮损严重程度，苏木素-伊红 (hematoxylin-eosin staining， HE) 染色观察皮肤病理学变化，酶联免疫吸附法 (enzyme-linked immunosorbent assay， ELISA) 检测皮肤中细胞因子水平，转录组测序分析差异表达基因，实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR， qPCR) 检测mRNA表达。动物实验经中国医学科学院基础医学研究所实验动物管理与伦理委员批准 (批准号: ACUC-A02-2022-115)。结果显示，与IMQ组相比， CAI显著改善小鼠银屑病样皮损，降低PASI评分，减轻皮损病理变化和评分，减少皮损处促炎细胞因子水平，转录组分析结果显示CAI可能通过调节角质形成细胞及其介导的表皮角化而发挥作用， qPCR验证发现CAI能够下调差异表达基因S100a7; 进一步使用M5刺激HaCaT细胞构建银屑病角质形成细胞模型， CAI能够抑制M5诱导的S100a7以及细胞因子的mRNA水平。综上， CAI可能对银屑病具有良好治疗作用，其作用机制与调节角质形成细胞功能以及减少细胞因子和S100a7表达有关。

关键词：羧胺三唑银屑病咪喹莫特 HaCaT细胞细胞因子 S100A7

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男性生殖系统:病毒的储存库与性传播

中国科学:生命科学 2024年

作者：张静王菲王宇韩代书中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院

近年来新冠等多种病毒在全球范围内暴发流行,进一步加深了人们对病毒性传染病的担忧.除了不同病毒引起的主要疾病外,人们还担忧一个共性问题:病毒对男性生殖系统(male reproductive system, MRS)的易感性,及其损害男性生殖与性传播风险.... 详细信息

近年来新冠等多种病毒在全球范围内暴发流行,进一步加深了人们对病毒性传染病的担忧.除了不同病毒引起的主要疾病外,人们还担忧一个共性问题:病毒对男性生殖系统(male reproductive system, MRS)的易感性,及其损害男性生殖与性传播风险. MRS为了保护生殖细胞不受免疫系统的攻击,建立了免疫豁免环境.睾丸是典型的免疫豁免器官,附睾也具有免疫豁免特性.然而免疫豁免环境也可成为微生物逃避免疫监视的庇护所,特别是多种病毒容易感染MRS,并逃避免疫系统的清除.病毒在睾丸中可以长期存在,也可以感染其他男性生殖器官,主要包括附睾、精囊和前列腺等.为了抵抗入侵的病毒,这些器官建立了独特的天然抗病毒机制.尽管如此,一些病毒仍可以诱发MRS炎症,影响男性生殖健康.此外,感染MRS的病毒还可能脱落到精液中,从而发生性传播. MRS的免疫环境、病毒感染机制、组织特异性的天然抗病毒反应以及性传播风险,是人们长期关注的重要研究领域.本文将综述该领域的研究进展,提出有待研究的主要方向,为相关领域的研究者提供参考.

关键词：病毒男性生殖系统免疫豁免天然抗病毒反应性传播