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神经元胞体钙成像数据处理方法研究进展

军事医学 2024年第1期48卷 68-74页

作者：夏文龙赵哲范明吴海涛兰州大学信息科学与工程学院兰州730000 军事科学院军事医学研究院军事认知与脑科学研究所北京100850

在神经科学研究领域对神经元中钙信号的活动进行记录和分析非常重要。过去30年间,多种荧光钙成像技术已被广泛用于神经元群落的功能活动成像研究中,并可结合特异性标记物用于记录特定类型的神经元群落功能活动。为实现在细胞水平上进行... 详细信息

在神经科学研究领域对神经元中钙信号的活动进行记录和分析非常重要。过去30年间,多种荧光钙成像技术已被广泛用于神经元群落的功能活动成像研究中,并可结合特异性标记物用于记录特定类型的神经元群落功能活动。为实现在细胞水平上进行神经活动分析的目标,需要对采集到的视频进行运动校正、胞体识别、钙信号提取、尖峰反卷积等一系列预处理。然而目前人工预处理耗时费力,亟需计算机自动化分析技术辅助,通过计算机技术快速修复视频中的抖动,识别单个细胞的位置和轮廓,以及提取其活动轨迹、推断动作电位尖峰。该文对近年出现的钙成像数据处理方式进行总结归纳,并对未来发展进行展望。

关键词：钙成像细胞识别钙轨迹提取数据分析

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芍药苷对热应激心肌损伤的保护作用及机制

营养学报 2024年

作者：王萌刘颖李华王新兴刘辉兰州大学公共卫生学院军事科学院军事医学研究院天津市肿瘤医院

目的探讨芍药苷（paeoniflorin， PF）对热应激（heatstress， HS）诱导心肌损伤的保护作用及机制。方法体内实验：每组随机选取10只小鼠，将小鼠分为对照（PBS-Ctrl）组、热应激（PBS-HS）组、芍药苷预处理（PF-Pre-HS）组。PBS-Ctr... 详细信息

目的探讨芍药苷（paeoniflorin， PF）对热应激（heatstress， HS）诱导心肌损伤的保护作用及机制。方法体内实验：每组随机选取10只小鼠，将小鼠分为对照（PBS-Ctrl）组、热应激（PBS-HS）组、芍药苷预处理（PF-Pre-HS）组。PBS-Ctrl组和PBS-HS组注射200 μl的PBS，PF-Pre-HS组注射200 μl浓度为15 kg/mg的PF，每天1次，连续注射7 d。HS模型的建立：小鼠置于39.5℃，湿度为40%的高温模拟舱中，以首只小鼠死亡为节点，停止热应激，室温恢复6 h取材。乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase， LDH）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）检测心肌损伤；二氢乙锭（dihydroethidium，DHE）染色检测心肌ROS水平；蛋白质印迹（western blotting，WB）检测热休克转录因子 1（heat shock factor 1，HSF1）和热休克蛋白70（heat shock protein，HSP70）表达水平。体外实验：建立H9c2细胞热应激损伤模型(45°C，2 h，细胞铺板密度为4×104/ml)，热应激前用浓度为1.25、2.5、5、10 μmol/L的PF处理细胞24 h，细胞增殖-毒性检测试剂盒（cell counting kit-8，CCK-8）测定细胞活力，摸索PF最佳保护浓度。实验设置对照（Ctrl）组、热应激（HS）组以及芍药苷预处理（HS+PF）组。RNA 测序（RNA sequencing，RNA-seq）分析H9c2细胞基因表达情况；检测LDH、SOD和谷胱甘肽（glutathione， GSH）水平；活性氧（reactive oxygen species， ROS）染色评估H9c2细胞的氧化应激水平；四氯四乙基苯并咪唑羧酸碘盐（5，5'，6，6'-tetrachloro-1，1'，3，3'-tetraethyl-benzimidazolyl carbocyanine iodide，JC-1）检测细胞内线粒体膜电位（mitochondrial membrane potential，MMP）；流式细胞术检测细胞凋亡水平。结果体内实验：相较于PBS-HS组，PF-Pre-HS组小鼠热应激下存活率升高；相较于PBS-Ctrl组，PBS-HS组小鼠血清和心肌组织的LDH水平升高（P＜0.05）、心肌组织中SOD活性降低（P＜0.01）；和PBS-HS组相比，PF-Pre-HS组小鼠血清和心肌组织的LDH水平降低（P＜0.05）、心肌组织中SOD活性升高（P＜0.05）；与PBS-Ctrl组比较，PBS-HS组心肌组织中HSF1和HSP70的蛋白水平降低（P＜0.01），相较于PBS-HS组，PF-Pre-HS组HSF1、HSP70蛋白表达显著升高（P＜0.05）。体外实验：与HS组相比，PF预处理可逆转氧化应激和凋亡相关基因的表达（Rasgrf1、S100a14）；与Ctrl组相比，HS组细胞活力、SOD和GSH活性、线粒体膜电位显著降低（P＜0.05），ROS、LDH水平、细胞凋亡率升高（P<0.05）；而同HS组相比，PF 预处理可显著逆转HS造成的损伤，具体表现为HS+PF 组的细胞活力、SOD 和 GSH 活性以及线粒体膜电位显著升高（P＜0.05），ROS、LDH 水平以及细胞凋亡率显著下降（P＜0.05）。结论 PF可以减轻热应激诱导的心肌损伤，其机制与线粒体膜电位和氧化应激调节有关，HSF1/HSP70在其中发挥重要作用。

关键词：细胞培养小鼠 H9c2细胞芍药苷热应激心肌损伤热休克因子1(HSF1) 热休克蛋白70(HSP70)

携氧/释氧分析仪氧分压和血氧饱和度计量校准方法

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化学分析计量 2024年第3期33卷 105-109,128页

作者：王瑛秦东陈玉芝尤国兴李伟丹杨凤莉周虹程环赵莲军事科学院军事医学研究院卫生勤务与血液研究所北京100850 联勤保障部队第940医院兰州730050 军事科学院军事医学研究院科研保障中心北京100850

为实现半氧饱和度分压的计量溯源性,评价携氧/释氧分析仪的性能,分别建立氧分压和血氧饱和度的计量校准方法。根据国际临床化学和实验室医学联盟文件标准,以去离子水为样品,国家一级标准物质气体为气源建立氧分压参考测量方法。根据美... 详细信息

为实现半氧饱和度分压的计量溯源性,评价携氧/释氧分析仪的性能,分别建立氧分压和血氧饱和度的计量校准方法。根据国际临床化学和实验室医学联盟文件标准,以去离子水为样品,国家一级标准物质气体为气源建立氧分压参考测量方法。根据美国临床实验室标准协会C46-A2相关文件以及多功能血气分析仪中血氧饱和度示值的计量校准方法,以牛血红蛋白溶液为样品,使用高精度酶标仪建立血氧饱和度测量方法。氧分压相对示值误差分别为-2.82%和-1.35%,变异系数(CV)分别为0.31%和0.74%;血氧饱和度测量数据为(96.83±0.85)%,变异系数为0.88%,携氧/释氧分析仪测量结果为(96.68±0.67)%,变异系数为0.69%。该方法可分别实现氧分压和血氧饱和度的量值溯源,确保测得的P50值的计量溯源性。

关键词：校准携氧/释氧分析仪氧分压血氧饱和度溯源性

姜黄素纳米晶注射液联合损伤控制性外科对高原寒冷环境腹部火器伤救治的实验研究

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医学研究与战创伤救治 2024年第3期37卷 246-253页

作者：孙赳杨雪李佳佳屈金权杨欣悦郑爱萍刘江伟新疆医科大学研究生学院乌鲁木齐830054 新疆军区总医院新疆特殊环境医学重点实验室乌鲁木齐830000 军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所北京100850

目的观察姜黄素纳米晶注射液(CNI)、损伤控制性外科(DCS)和CNI联合DCS治疗对模拟高原寒冷环境下猪腹部肠管火器贯通伤的救治效果。方法40只健康长白仔猪,随机数字表法分为4组,每组10只,对照组为高原致伤组(HI),实验组分别为高原致伤+CN... 详细信息

目的观察姜黄素纳米晶注射液(CNI)、损伤控制性外科(DCS)和CNI联合DCS治疗对模拟高原寒冷环境下猪腹部肠管火器贯通伤的救治效果。方法40只健康长白仔猪,随机数字表法分为4组,每组10只,对照组为高原致伤组(HI),实验组分别为高原致伤+CNI治疗组(HIC)、高原致伤+DCS治疗组(HID)、高原致伤+DCS+CNI治疗组(HDC)。高原寒冷环境猪腹部火器肠管贯通伤模型建立:仔猪放入模拟高原寒冷环境的西北地区特殊环境人工实验舱48 h,并使用手枪射击右侧腹部。HIC组伤后2、8、16 h分别予以CNI静脉输注,此后每天输注3次。HID组伤后4 h予以DCS治疗。HDC组伤后CNI输注同HIC组,并于伤后4 h行DCS治疗。分别对比手术相关指标,术后并发症,伤后不同时间血液炎症相关指标、肝功能指标、24 h生命体征。结果HIC组较HI组血液学炎症指标改善,生存时间延长(P0.05)。HID组和HDC组的手术时间、术中失血量、术中补液量、麻醉复苏时间、首次排便时间差异无统计学意义(P>0.05)。伤后HIC组、HID组、HDC组比HI组的白细胞、ALT、AST、肿瘤坏死因子-α、IL-6水平低,且HDC组更明显(P0.05)。结论CNI联合损伤控制性外科可能是高原寒冷环境腹部火器伤救治的有效方法。

关键词：损伤控制性外科姜黄素纳米晶注射液高原寒冷环境腹部火器伤

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裸盖菇素对小鼠社交行为调控作用研究

军事医学 2024年第6期48卷 407-413页

作者：雷鑫李燊王禹霏夏文龙吴燕赵哲吴海涛青岛大学基础医学院山东青岛266071 军事科学院军事医学研究院北京100850 兰州大学信息科学与工程学院兰州730000

目的评价裸盖菇素对C57BL/6J雄性小鼠社交行为的调控作用。方法成年雄性C57BL/6J小鼠腹腔注射低、中、高剂量裸盖菇素(0.2、1和5 mg/kg,i.p.),采用三箱亲社会行为评价裸盖菇素对社交能力的影响。对经历慢性社会挫败(CSDS)的焦虑模型... 详细信息

目的评价裸盖菇素对C57BL/6J雄性小鼠社交行为的调控作用。方法成年雄性C57BL/6J小鼠腹腔注射低、中、高剂量裸盖菇素(0.2、1和5 mg/kg,i.p.),采用三箱亲社会行为评价裸盖菇素对社交能力的影响。对经历慢性社会挫败(CSDS)的焦虑模型小鼠急性腹腔注射中剂量裸盖菇素(1 mg/kg),采用改良型两箱社交行为学评价小鼠社交新颖性偏好行为的改变。结果在亲社会行为学实验中,腹腔注射中剂量裸盖菇素(1 mg/kg)促进小鼠亲社会行为,延长社交时间(P研究发现,腹腔注射裸盖菇素(1 mg/kg)可增加经历慢性社会挫败应激模型小鼠社交新颖性探索时间。结论 1 mg/kg剂量裸盖菇素可促进小鼠产生亲社会效应,对慢性社会挫败应激小鼠的社交新颖性偏好行为缺陷具有潜在改善作用。

关键词：裸盖菇素亲社会行为三箱社交两箱社交

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美国生物安全防御体系建设及对中国的启示

武警医学 2024年第2期35卷 177-181页

作者：杨玉霖李广强皇甫超济西部战区疾病预防控制中心兰州730020 军事医学研究院辐射医学研究所北京100850

新型冠状病毒肺炎疫情造成的大量人员伤亡及经济损失让各国不得不重新审视生物安全防御体系建设。随着基因编辑、人工智能等技术的迅速发展,使得对病原的改造、对特定种群的感染及智能化袭击逐渐成为可能。美国在生物安全防御体系建设... 详细信息

新型冠状病毒肺炎疫情造成的大量人员伤亡及经济损失让各国不得不重新审视生物安全防御体系建设。随着基因编辑、人工智能等技术的迅速发展,使得对病原的改造、对特定种群的感染及智能化袭击逐渐成为可能。美国在生物安全防御体系建设方面一直处于世界领先地位。本文从美国生物安全防御政策法规的制定、生物安全防御领域投入的经费分析、生物监测及预警体系建设现状、高等级生物安全实验室建设现状这四个方面对美国生物安全防御体系建设的历史、演进、经验进行总结,并列举对中国生物安全防御体系建设的启示,以期为完善我国生物安全防御体系建设提供参考。

关键词：生物安全防御生物安全实验室生物监测国家战略病原微生物

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蓉栀颗粒的急性毒性研究

解放军药学学报 2024年第1期37卷 50-52,56页

作者：李晓琳陈升富王芃李茂星联勤保障部队第940医院甘肃兰州730050 甘肃中医药大学药学院甘肃兰州730000 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所北京100850

目的通过急性毒性实验探讨蓉栀颗粒的药物安全性。方法40只BALB/c小鼠(雌雄各半)随机分为空白组和给药组。灌胃前禁食6 h,不禁水,给药组第1天灌胃2次(蓉栀颗粒28.6 mg·g^(-1)),间隔12 h;空白组灌胃相同体积的灭菌注射用水。第2次灌胃... 详细信息

目的通过急性毒性实验探讨蓉栀颗粒的药物安全性。方法40只BALB/c小鼠(雌雄各半)随机分为空白组和给药组。灌胃前禁食6 h,不禁水,给药组第1天灌胃2次(蓉栀颗粒28.6 mg·g^(-1)),间隔12 h;空白组灌胃相同体积的灭菌注射用水。第2次灌胃后各组小鼠禁食3 h后自由进食饮水,观察14 d内各组小鼠的一般情况、体质量、药物延迟性反应、毒性反应,第14天后检测小鼠血常规和肝肾功能指标,记录脏器指数并观察各组小鼠脏器的病理表现等。结果实验过程中,小鼠活动正常,进食及饮水量正常,大小便正常,呼吸频率和深度正常,皮毛光滑,活动自如,排便未见异常,睡眠状况良好,无死亡。给药组小鼠血常规和肝肾功能指标、脏器指数与空白组无显著性差异(P>0.05),组织病理学检查未见病理学改变。结论口服蓉栀颗粒无急性毒性反应。

关键词：蓉栀颗粒急性毒性小鼠

长期高海拔暴露下焦虑、抑郁及失眠的网络分析

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军事医学 2024年第6期48卷 401-406页

作者：范豪杰蔡珂而邓浩伟侯月皎成祥朱玲玲范明王笃明赵永岐浙江理工大学杭州310018 军事科学院军事医学研究院北京100850 兰州大学信息科学与工程学院兰州730000

目的探究长时间旅居高原人群的焦虑、抑郁及睡眠网络结构。方法选择303名连续驻留高原时间超过6个月以上者,使用睡眠失眠严重指数量表(ISI)、患者健康问卷(PHQ-9)、广泛性焦虑障碍量表(GAD-7)等工具对其失眠、抑郁、焦虑进行评估,并... 详细信息

目的探究长时间旅居高原人群的焦虑、抑郁及睡眠网络结构。方法选择303名连续驻留高原时间超过6个月以上者,使用睡眠失眠严重指数量表(ISI)、患者健康问卷(PHQ-9)、广泛性焦虑障碍量表(GAD-7)等工具对其失眠、抑郁、焦虑进行评估,并应用网络分析方法分析以上症状组成网络的中心节点和桥状节点。结果抑郁、焦虑、失眠3种症状中度以上检出率分别为38.9%(95%置信区间:33.4%~44.5%)、23.1%(95%置信区间:18.3%~27.9%)、18.5%(95%置信区间:14.1%~22.9%)。在抑郁-焦虑-失眠的心理网络中,ISI6“他人眼中睡眠对生活质量影响”为最中心的节点,其次是ISI2“睡眠维持困难”、GAD2“无法控制担忧”、GAD5“无法静坐”、PHQ3“睡眠问题”。在抑郁-焦虑-失眠的桥状心理网络中,5个桥状节点分别为:PHQ2“心情低落沮丧”、PHQ3“睡眠问题”、GAD5“无法静坐”、GAD7“害怕”、GAD4“难以放松”。结论无论是整个网络的中心节点还是桥状节点,与睡眠相关的症状在整个网络结构中都有着重要的作用,“心情低落沮丧”作为桥状节点,对于焦虑-抑郁的共病网络有着重要的作用。对这些关键症状进行干预和防治可能对长期驻留高海拔人群的心理状态有所改善。

关键词：焦虑抑郁失眠高原网络分析

正交设计与Box-Behnken响应面法优化当归多糖抗疲劳饮料制备工艺

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解放军药学学报 2024年第4期37卷 348-354页

作者：张宇轩李勃深李晓琳李茂星西北中藏药省部共建协同创新中心甘肃兰州1730000 甘肃中医药大学药学院甘肃兰州2730000 联勤保障部队第940医院甘肃兰州3730050 军事科学院军事医学研究院北京4100850

目的比较不同原料配方对当归多糖抗疲劳饮料感官指标的影响、不同复合稳定剂配方对当归多糖抗疲劳饮料稳定性的影响,分别利用正交设计与Box-Behnken响应面法优化当归多糖抗疲劳饮料的原料配方及稳定剂配方。方法以当归多糖为原料,研制... 详细信息

目的比较不同原料配方对当归多糖抗疲劳饮料感官指标的影响、不同复合稳定剂配方对当归多糖抗疲劳饮料稳定性的影响,分别利用正交设计与Box-Behnken响应面法优化当归多糖抗疲劳饮料的原料配方及稳定剂配方。方法以当归多糖为原料,研制当归多糖抗疲劳饮料。利用单因素实验和正交试验,考察当归多糖、甜菊糖苷、柠檬酸添加量的原料配比对当归多糖抗疲劳饮料感官指标的影响;采用Box-Behnken响应面优化果胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠添加量的复合稳定剂对当归多糖抗疲劳饮料稳定性的影响。最终确定该饮料的优选配方参数。结果在当归多糖添加量10.0%,甜菊糖苷添加量0.035%,柠檬酸添加量0.20%时获得了感官评分为(66.333±3.055)分的饮料原料;在此基础上果胶添加量0.015%,海藻酸钠添加量0.080%,羧甲基纤维素钠添加量0.20%时获得了沉淀率预测值为2.272%,实际值为(2.339±0.111)%的当归多糖抗疲劳饮料。结论回归模型的预测值与实测值接近,采用单因素实验、正交试验和响应面法共同优化的当归多糖抗疲劳饮料工艺合理可行,并成功制备出了棕色、澄清、酸甜适宜的当归多糖抗疲劳饮料。

关键词：当归多糖抗疲劳饮料正交设计 Box-Behnken设计