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利用高信噪比纳米探针实现原位精确的表面增强拉曼光谱生物成像

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分析测试学报 2024年第1期43卷 128-137页

作者：王莉湘施扬陈峰曹玥南京医科大学法医学系江苏南京211166 南京医科大学药学系江苏南京211166

生物行为的可视化对于基础和临床医学研究至关重要。表面增强拉曼光谱(Surface-enhancedRaman spectroscopy,SERS)作为一种新兴的光学技术,因其无创、高灵敏、快速和多重检测的特性引起了人们的广泛关注。尽管目前的SERS技术在体外分子... 详细信息

生物行为的可视化对于基础和临床医学研究至关重要。表面增强拉曼光谱(Surface-enhancedRaman spectroscopy,SERS)作为一种新兴的光学技术,因其无创、高灵敏、快速和多重检测的特性引起了人们的广泛关注。尽管目前的SERS技术在体外分子传感领域发展迅速,但由于现有的SERS成像速度和精度不足以满足活体成像的需求,仍无法实现实时可视化体内小分子的时空动力学。该文重点阐述了通过间隙增强核壳纳米颗粒、半导体复合纳米颗粒、拉曼沉默区SERS探针等这些更灵敏、可控、精确的纳米探针,在SERS体内成像方面的最新技术突破。SERS成像在细菌、肿瘤监测和光热治疗方面的研究越来越多,在制备SERS探针时,需要考虑背景信号的清除率、活体检测的穿透深度、靶标的靶向性、正常组织的无损性以及探针的活体清除率。此外,阐述了SERS在细胞成像、体内组织成像、术中成像和细菌成像中的最新研究应用。最后,对于SERS生物成像的未来发展进行了展望,并指出SERS成像在临床疾病预防、诊断和治疗方面具有巨大的潜力。

关键词：生物成像表面增强拉曼光谱(SERS) 治疗诊断学

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RNA甲基化、代谢重编程与肺动脉高压

科学通报 2024年第13期69卷 1698-1714页

作者：胡丽沈乐瑶甘雄康张雨辉奉雨心王杰陈峰南京医科大学基础医学院法医学系南京211166 南京医科大学心血管病转化医学协同创新中心南京211166

脉高压(pulmonary hypertension,PH)是一种以肺血管重构为主要病理特征的临床综合征,患者肺血管阻力和肺动脉压力升高,最终因右心衰竭而死亡.近年来,PH血管重构的分子机制研究逐步深入,RNA甲基化作为当前生命科学领域的研究热点,被证实... 详细信息

脉高压(pulmonary hypertension,PH)是一种以肺血管重构为主要病理特征的临床综合征,患者肺血管阻力和肺动脉压力升高,最终因右心衰竭而死亡.近年来,PH血管重构的分子机制研究逐步深入,RNA甲基化作为当前生命科学领域的研究热点,被证实在PH进程中发挥着多种调节作用,包括参与肺血管平滑肌细胞表型转化、内皮细胞间质转化和巨噬细胞免疫炎症等过程.同时,大量的研究表明,PH进程中多种肺血管细胞均存在着异常的代谢重编程,进而加剧血管重构的发生.多项研究显示,RNA甲基化修饰和代谢重编程可以相互调控参与疾病的发生,但两者是否可以相互调控协同促进PH的发生发展目前尚不明确.基于此,本文系统梳理了RNA甲基化、代谢重编程及其与PH发病机制的最新研究进展,并展望了三者之间潜在的生物学联系,期望能够为PH血管重构的发病机制研究及其靶向干预提供新思路.

关键词：肺动脉高压血管重构 RNA甲基化代谢重编程

IL-10、TGF-β1在小鼠深静脉血栓中的时序性变化

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法医学杂志 2024年第2期40卷 179-185页

作者：吴娟娟黄俊杰张煜卓嘉英陈刚杨舒涵赵蕴琦范琰琰温州医科大学法医学系浙江温州325035 温州医科大学司法鉴定中心浙江温州325035 温州医科大学司法鉴定科学技术研究所浙江温州325035

目的检测小鼠深静脉血栓发展过程中白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)和转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)的表达变化,探讨其在血栓形成时间推断中的应用价值。方法对实验组小鼠建立下腔静脉结扎模型,分别... 详细信息

目的检测小鼠深静脉血栓发展过程中白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)和转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)的表达变化,探讨其在血栓形成时间推断中的应用价值。方法对实验组小鼠建立下腔静脉结扎模型,分别于术后1 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d过量麻醉处死小鼠,在结扎点的下方提取形成血栓的下腔静脉段。对照组小鼠不进行结扎,提取与实验组相同部位的正常下腔静脉段作为对照样本。应用免疫组织化学染色、蛋白质印迹法和real-time qPCR检测IL-10和TGF-β1在血栓形成期间的表达变化。结果免疫组织化学染色结果显示,IL-10主要表达于血栓中的单核细胞,TGF-β1主要表达于血栓中的单核细胞和成纤维样细胞。蛋白质印迹法以及real-time qPCR检测结果显示,各实验组IL-10和TGF-β1的表达水平均高于对照组。IL-10的mRNA及蛋白水平分别于术后7 d和10 d达到峰值,术后7 d的mRNA表达量是对照组的(4.72±0.15)倍,术后10 d的蛋白表达量是对照组的(7.15±0.28)倍。TGF-β1的mRNA及蛋白水平分别于术后10 d和14 d达到峰值,术后10 d的mRNA表达量是对照组的(2.58±0.14)倍,术后14 d的蛋白表达量是对照组的(4.34±0.19)倍。结论深静脉血栓演变期间IL-10和TGF-β1呈现时序性表达变化,IL-10和TGF-β1的表达水平可以为血栓形成时间推断提供参考依据。

关键词：法医病理学深静脉血栓形成白细胞介素-10 转化生长因子-β1 时序性表达小鼠

CT三维重建技术结合深度学习算法推断成人坐骨年龄

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法医学杂志 2024年第2期40卷 154-163页

作者：张怀瀚曹永杰张吉熊剪马继伟杨孝通黄平马永刚山西医科大学法医学院山西太原030001 司法鉴定科学研究院上海市法医学重点实验室司法部司法鉴定重点实验室上海市司法鉴定专业技术服务平台上海200063 南京医科大学基础医学院法医学系江苏南京211166 贵州医科大学法医学院贵州贵阳550004 内蒙古医科大学法医学教研室内蒙古呼和浩特010030 西安交通大学医学部附属三二〇一医院医学影像科陕西汉中723000

目的探索适用于中国西部汉族人群的CT三维重建图像年龄自动推断深度学习模型,评估其可行性与可靠性。方法收集20.0~80.0岁中国西部汉族人群骨盆CT回顾性影像学数据1200例(男性600例,女性600例),重建为三维虚拟骨骼模型,区分性别、左右... 详细信息

目的探索适用于中国西部汉族人群的CT三维重建图像年龄自动推断深度学习模型,评估其可行性与可靠性。方法收集20.0~80.0岁中国西部汉族人群骨盆CT回顾性影像学数据1200例(男性600例,女性600例),重建为三维虚拟骨骼模型,区分性别、左右截取坐骨结节特征区域图像建立样本库。使用ResNet34模型,随机抽取不同性别各500例样本作为训练及验证集,剩余样本作为测试集,使用初始学习及迁移学习对区分性别、左右的图像进行训练,以平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、均方根误差(root mean square error,RMSE)作为主要指标评价模型。结果不同性别组成中预测结果存在差异,双侧模型预测结果优于左、右单侧模型,迁移模型预测结果优于初始模型。不同性别组成的双侧迁移模型预测结果中,男性MAE为7.74岁、RMSE为9.73岁,女性MAE为6.27岁、RMSE为7.82岁,混合性别MAE为6.64岁,RMSE为8.43岁。结论基于中国西部汉族人群坐骨结节图像应用ResNet34结合迁移学习算法构建的骨龄推断模型可以有效推断成人坐骨骨龄。

关键词：法医人类学年龄推断深度学习三维重建骨盆坐骨结节迁移学习汉族

1991—2022年法医人类学遗骸识别文献计量学分析

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法医学杂志 2024年第3期40卷 245-253页

作者：马继伟黄平张吉余海星曹永杰杨孝通熊剪张怀瀚仓勇史格非陈丽琴内蒙古医科大学法医学教研室内蒙古呼和浩特010030 司法鉴定科学研究院上海市法医学重点实验室司法部司法鉴定重点实验室上海市司法鉴定专业技术服务平台上海200063 复旦大学法庭科学研究院上海200032 西安交通大学医学部法医学院陕西西安710061 南京医科大学法医学系江苏南京211166 山西医科大学法医学院山西太原030001 贵州医科大学法医学院贵州贵阳550004 无锡市中级人民法院江苏无锡214002

目的对法医人类学遗骸识别研究领域的文献进行计量学分析,描述当前的研究现状并预测未来的研究热点。方法基于Web of Science信息服务平台(以下简称“WoS”)中核心数据库(Web of Science Core Collection,WoSCC)检索和提取的数据,分析1... 详细信息

目的对法医人类学遗骸识别研究领域的文献进行计量学分析,描述当前的研究现状并预测未来的研究热点。方法基于Web of Science信息服务平台(以下简称“WoS”)中核心数据库(Web of Science Core Collection,WoSCC)检索和提取的数据,分析1991—2022年遗骸识别研究的发展趋势和主题变化。运用python3.9.2和Gephi0.10对法医人类学遗骸识别相关研究的发文趋势、国家(地区)、机构、作者和主题进行网络可视化分析。结果获得法医人类学遗骸识别相关英文文献873篇。发表文献数量最多的期刊是Forensic Science International(164篇),发文最多的国家(地区)是中国(90篇),Katholieke Univ Leuven(荷兰,21篇)是发表英文文献最多的机构。主题分析结果显示,人类遗骸研究的热点是遗骸的性别鉴定和年龄推断,并且常用的遗骸是牙齿。结论法医人类学遗骸识别研究领域的发文量具有明显的阶段性,然而,国际合作与国内合作的范围尚显局限。传统的遗骸识别主要依赖于骨盆、颅骨和牙齿等关键部位。未来的研究热点将聚焦于利用机器学习和深度学习技术,对多种骨骼遗骸进行更为精准和高效的鉴定。

关键词：法医人类学文献计量学遗骸 Gephi Web of Science 网络可视化中介中心性特征向量中心性

法医学多学科整合实验教学模式的探索——以砷中毒模拟案件为案例

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医学教育研究与实践 2024年第1期32卷 63-69页

作者：张莉雯罗雨轩罗奇志陈训财南方医科大学法医学院法医毒物学系广东广州510515

法医学本科教育在法医学人才培养中扮演着至关重要的角色,既是法医领域向国家和社会输送高效人才的重要途径,又是法医学科发展中至关重要的组成部分。因此,教育工作者有义务对该领域投入足够的关注和重视,同时积极更新教育理念,以适应... 详细信息

法医学本科教育在法医学人才培养中扮演着至关重要的角色,既是法医领域向国家和社会输送高效人才的重要途径,又是法医学科发展中至关重要的组成部分。因此,教育工作者有义务对该领域投入足够的关注和重视,同时积极更新教育理念,以适应不断演变的社会需求。法医学科教育有其特殊性质,其专业性和实践性要求较高。传统的教学方法,无论是纯理论或纯实验教学模式,已经无法满足法医学本科生日后从业所需的实践能力培养要求。因此,教学改革已迫在眉睫。本文提出了一种新颖的教学模式,即“法医现场学-法医毒理学-法医毒物分析”多学科整合实验教学模式,并以砷中毒模拟案为案例在法医学本科生中进行了初步尝试,从教学设计、实施、效果、反思与展望等方面详细阐述了该教学模式的探索过程和实践成效。这一教育改革模式是一种多学科整合的教学形式,将理论知识、实验技能训练和法医实际工作相结合,与传统的教学模式相比,具有独特的优势。案件模拟是这一模式的关键特点,通过真实案例的模拟,学生可以在受控环境中应用他们所学,增强问题解决和实际操作技能。这不仅提高了课堂效率,还使法医学本科生获得更广泛、更全面、更融合的培训,对其未来职业发展具有深远的影响。该改革模式在此次教学实施中取得良好成效,有着十分广阔的发展空间和应用前景,基于此模式拓展思路,或将在法医学教育及其他实践性学科中发挥更广泛用途。

关键词：法医学法医现场学法医病理学法医毒物分析整合教学高等医学教育教学改革

大麻二酚对多重脑震荡大鼠NLRP3炎性小体表达的影响

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神经解剖学杂志 2024年第1期40卷 98-104页

作者：于春泽杨丽芳段兆达杨毓甲吴春云于建云杨力昆明医科大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系昆明650500 本溪市中心医院麻醉科本溪117099 昆明医科大学法医学院昆明650500

目的:探究大麻二酚(CBD)对多重脑震荡(MCC)大鼠NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎性小体表达的影响。方法:制备大鼠多重脑震荡模型,分为Sham组、MCC组、溶剂组(MCC+TW)、CBD-L组(10 mg/kg)及CBD-H组(40 mg/kg)。应用免疫荧光双... 详细信息

目的:探究大麻二酚(CBD)对多重脑震荡(MCC)大鼠NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎性小体表达的影响。方法:制备大鼠多重脑震荡模型,分为Sham组、MCC组、溶剂组(MCC+TW)、CBD-L组(10 mg/kg)及CBD-H组(40 mg/kg)。应用免疫荧光双标染色法观测脑内NLRP3与小胶质细胞的变化,并用Western Blot检测NLRP3炎性小体的表达变化。结果:免疫荧光双标染色显示,MCC后皮质区大量lectin阳性小胶质细胞激活,胞体增大,小胶质细胞中NLRP3的免疫荧光强度明显升高(P<0.05);给予CBD可下调激活的小胶质细胞内NLRP3的表达,且CBD-H组较CBD-L组效果更明显(P<0.05)。Western Blot显示,大鼠MCC后皮质、海马及基底节中NLRP3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)和凋亡相关斑点样蛋白(ASC)的表达水平显著升高(P<0.05),且皮质区升高最明显;CBD-L组和CBD-H组中上述蛋白表达下降(P<0.05)。结论:大麻二酚可抑制多重脑震荡大鼠脑内NLRP3炎性小体表达,发挥抗炎保护作用。

关键词：大麻二酚多重脑震荡 NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3) 炎症

基于复发性阿弗他溃疡免疫特征基因的溃疡性结肠炎生物标志物鉴定及潜在小分子药物筛选

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联勤军事医学 2024年第4期38卷 309-321页

作者：曹舒清陈梦胡培婷焦博恒张钰婧山西医科大学法医学院山西晋中030600 山西医科大学第一临床医学院山西医科大学第三临床医学院山西医科大学公共卫生学院预防医学系

目的通过生物信息学多芯片联合分析方法和机器学习技术探讨复发性阿弗他溃疡(recurrent aphthous ulcer, RAU)免疫特征基因在溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)中的临床价值。方法从基因表达综合(Gene Expression Omnibus, GEO)... 详细信息

目的通过生物信息学多芯片联合分析方法和机器学习技术探讨复发性阿弗他溃疡(recurrent aphthous ulcer, RAU)免疫特征基因在溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)中的临床价值。方法从基因表达综合(Gene Expression Omnibus, GEO)数据库下载RAU和UC的转录组数据,免疫相关基因列表从免疫学数据库和分析门户(Immunology Database and Analysis Portal, IMMPORT)获得。利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)、差异分析和功能富集分析筛选评估RAU疾病基因及其功能,通过LASSO-Cox回归和随机森林筛选RAU免疫特征基因。验证RAU免疫特征基因在UC样本中的表达水平并进行Friends分析,通过多层感知机(multi-layer perception, MLP)人工神经网络鉴定其诊断效能。基于免疫特征基因使用一致性聚类算法对UC样本进行分子分型,探讨不同亚型免疫细胞浸润水平和生物学特征。最后利用药物转录图谱平台(Integrated Traditional Chinese Medicine, ITCM)进行靶向药物筛选,CB-dock2和SwissADME平台进行分子对接验证和模拟药物代谢动力学分析。结果共鉴定出324个RAU疾病基因。生物功能富集分析显示,RAU疾病基因主要与免疫炎症、微生物感染和炎症性肠病等危险因素有关。进一步筛选验证确定防御素β4A(defensin beta 4A,DEFB4A)、骨髓基质细胞抗原2(bone marrow stromal cell antigen 2,BST2)、胸苷磷酸化酶(thymidine phosphorylase, TYMP)和神经胶质成熟因子γ(glia maturation factor gamma, GMFG)为高表达免疫特征基因,并对UC具有诊断价值[曲线下面积(area under the curve, AUC)=0.915]。RAU和UC存在相同的T细胞紊乱基础,免疫特征基因可将UC区分为代谢型和免疫型两个亚型,且免疫型具有更高的特征基因表达和T细胞亚群浸润水平。筛选获得10个天然小分子药物,分子对接显示其均与免疫特征基因翻译蛋白质有良好结合活性,且湖贝甲素具有良好的药代动力学参数,可能是潜在的UC防治药物。结论基于RAU的免疫特征基因可以很好地区分UC样本并进行亚型鉴定,可为消化道炎症性疾病基础研究、临床疾病辅助筛查和潜在防治药物筛选提供一定理论依据和新思路。

关键词：复发性阿弗他溃疡溃疡性结肠炎免疫特征基因分子分型药物筛选

大麻二酚对创伤性脑损伤大鼠脑皮质Occludin、ZO-1表达水平及血脑屏障通透性的影响

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安徽医科大学学报 2024年第3期59卷 478-483页

作者：李佳丽曹艳凌腾晗尹爱平李恒希李经辉张瑞林吴海鹰李坪昆明医科大学人体解剖学与组织胚胎学系昆明650500 昆明医科大学第一附属医院神经外科昆明650032 昆明医科大学法医学院昆明650500 昆明医科大学第一附属医院急诊科昆明650032

目的观察创伤性脑损伤(TBI)大鼠血脑屏障(BBB)中紧密连接蛋白闭合蛋白(Occludin)、闭锁小带蛋白1(ZO-1)的表达及变化趋势,探讨大麻二酚(CBD)对BBB的干预作用。方法采用改良Feeney自由落体法制备大鼠TBI模型,将大鼠随机分为3组:假手术组(... 详细信息

目的观察创伤性脑损伤(TBI)大鼠血脑屏障(BBB)中紧密连接蛋白闭合蛋白(Occludin)、闭锁小带蛋白1(ZO-1)的表达及变化趋势,探讨大麻二酚(CBD)对BBB的干预作用。方法采用改良Feeney自由落体法制备大鼠TBI模型,将大鼠随机分为3组:假手术组(Sham组)、模型组(TBI+vehicle组)和CBD干预组(TBI+CBD组),每组24只;每个组又分为损伤后8 h、1、2、3、5和7 d共6个时间点,通过免疫组化和免疫荧光染色,Western blot检测与BBB通透性密切相关的Occludin和ZO-1在不同时间点的表达情况;通过荧光素钠实验检测BBB通透性。结果免疫组化实验结果表明,与假手术组相比,TBI后随着时间推移Occludin和ZO-1蛋白阳性表达减少(P<0.05),2 d达到最低;CBD干预1 d后Occludin和ZO-1蛋白表达水平均上调(P<0.05);免疫荧光染色实验与Western blot结果趋势近似,与假手术组相比,TBI后Occludin和ZO-1荧光表达强度及蛋白表达量减少(P<0.05),CBD干预2 d后Occludin和ZO-1表达水平上调(P<0.05);荧光素钠实验结果表明,TBI后脑组织BBB完整性遭到破坏,通透性升高(P<0.01),CBD干预后BBB通透性下降(P<0.05)。结论TBI后紧密连接蛋白Occludin和ZO-1表达下降,BBB通透性升高,CBD干预可逆转TBI对BBB的破坏。

关键词：大麻二酚创伤性脑损伤血脑屏障紧密连接蛋白大鼠闭合蛋白闭锁小带蛋白1