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加权共表达网络分析与机器学习识别类风湿关节炎滑膜中的关键基因

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中国组织工程研究 2025年第2期29卷 294-301页

作者：武英楷史高龙谢宗刚苏州大学附属第二医院江苏省苏州市215000 宁阳县第一人民医院山东省泰安市271000

背景:类风湿关节炎是一种全身的免疫相关性疾病,主要病理特点是关节滑膜炎性增生及关节软骨的破坏,其发病机制目前尚不明确,迫切需要发现新的具有高度敏感性和特异性的诊断标志物。目的:联合使用生物信息学技术及计算机学习算法,识别并... 详细信息

背景:类风湿关节炎是一种全身的免疫相关性疾病,主要病理特点是关节滑膜炎性增生及关节软骨的破坏,其发病机制目前尚不明确,迫切需要发现新的具有高度敏感性和特异性的诊断标志物。目的:联合使用生物信息学技术及计算机学习算法,识别并筛选类风湿关节炎患者滑膜中的关键基因,构建类风湿关节炎预测模型并进行验证。方法:从基因表达综合数据库中下载3个包含类风湿关节炎患者滑膜的数据集(GSE77298、GSE55235、GSE55457),GSE77298和GSE55235作为训练集,GSE55457作为测试集,共纳入66个样本,其中类风湿关节炎患者滑膜样本39个,正常滑膜样本27个。应用R语言筛选训练集中的差异基因,然后使用加权共表达网络将训练集中的基因模块化,选出关键模块中的特征基因,将差异表达基因和特征基因取交集,交集基因进入下一步机器学习。采用3种机器学习方法:最小绝对值收敛和选择算子算法、支持向量机-递归特征消除和随机森林算法对交集基因进一步分析获得枢纽基因,将枢纽基因再次相交即得到类风湿关节炎滑膜中的关键基因。以关键基因为变量构建预测类风湿关节炎的列线图模型,推测患者发生类风湿关节炎的危险程度,使用受试者工作特征曲线确定类风湿关节炎预测模型及其关键基因的诊断价值。结果与结论:①通过差异分析,训练集中共筛选出差异基因730个,加权共表达网络分析得到特征基因185个,两者交集基因159个;②最小绝对值收敛和选择算子发现枢纽基因4个,支持向量机-递归特征消除发现枢纽基因11个,随机森林发现枢纽基因5个,取交集后获得关键基因2个(TNS3、SDC1);③基于2个关键基因,在训练集及测试集种构建列线图,其校准预测曲线与标准曲线贴合较好,且预测类风湿关节炎发生的临床效能良好;④上述结果证实,基于生物信息及机器学习算法获得的TNS3和SDC1有可能成为类风湿关节炎诊断和治疗的关键靶点。

关键词：加权基因共表达网络机器学习算法类风湿关节炎关键基因预测模型

足部位置和座椅高度对脑瘫儿童坐-站转移下肢运动学和动力学参数的影响

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4469-4476页

作者：李文静高晓李爱华倪燕孙威王疆娜山东体育学院山东省济南市250102 临沂市康复医院山东省临沂市276023 济南医院山东省济南市250013

背景:足位和座椅高度是影响“坐-站转移”的重要因素,但目前对“坐-站转移”动作的研究多侧重于健康人群和帕金森患者,痉挛型脑瘫儿童在不同座椅高度和足部位置下执行“坐-站转移”任务中的下肢运动学和动力学特征尚未可知。目的:探究... 详细信息

背景:足位和座椅高度是影响“坐-站转移”的重要因素,但目前对“坐-站转移”动作的研究多侧重于健康人群和帕金森患者,痉挛型脑瘫儿童在不同座椅高度和足部位置下执行“坐-站转移”任务中的下肢运动学和动力学特征尚未可知。目的:探究不同足部位置及座椅高度对脑瘫儿童执行“坐-站转移”任务过程中下肢运动学和动力学参数的影响。方法:选择7名痉挛型脑瘫儿童作为研究对象,对其进行6个任务即3种座椅高度(高、中、低凳)×2种足位(前、后足位)的“坐-站转移”动作测试,采集脑瘫儿童在不同足位和座椅高度下“坐-站转移”时的运动学和动力学数据。结果与结论:(1)时间特征结果表明,相较于低凳条件,脑瘫儿童在高凳条件下进行“坐-站转移”任务所需总时间显著减少(P=0.046);(2)动力学结果表明,抬离瞬间,双足后位条件下的膝关节屈曲力矩显著大于双足前位条件(P=0.049);相较于中凳条件,在高凳条件下膝关节屈曲力矩显著减小(P <0.001);(3)结果提示抬高座椅高度和改变足位条件均对痉挛型脑瘫儿童的“坐-站转移”表现有影响,在高凳双足后位条件下儿童使用较小的运动补偿就可以完成坐站动作;同时高座椅可作为痉挛型脑瘫儿童增强“坐-站转移”表现的辅助工具,高凳双足后位条件更有助于脑瘫儿童“坐-站转移”动作的完成。

关键词：痉挛型脑瘫足位座椅高度坐-站转移姿势控制

斜外侧腰椎椎间融合联合经皮椎弓根钉内固定后前凸角与融合器沉降的关系

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中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3171-3178页

作者：周友志高鹏袁庆森谭颖徐世涛陈广林王进强张亮山东中医药大学山东省济南市250355 潍坊市中医院山东省潍坊市261041 潍坊市峡山区岞山中心卫生院山东省潍坊市261322

背景:随着医疗技术的不断进步,斜外侧腰椎椎间融合联合经皮椎弓根钉内固定已成为治疗腰椎退行性疾病的一种常用方法,然而关于术后不同节段前凸角变化与融合器沉降之间的关系尚缺乏深入研究。目的:探究斜外侧腰椎椎间融合联合经皮椎弓根... 详细信息

背景:随着医疗技术的不断进步,斜外侧腰椎椎间融合联合经皮椎弓根钉内固定已成为治疗腰椎退行性疾病的一种常用方法,然而关于术后不同节段前凸角变化与融合器沉降之间的关系尚缺乏深入研究。目的:探究斜外侧腰椎椎间融合联合经皮椎弓根钉固定后不同节段前凸角变化与融合器沉降的关系。方法:选择2019年2月至2023年4月于潍坊市中医院行斜外侧腰椎椎间融合联合经皮椎弓根钉固定治疗的腰椎退行性疾病患者93例为研究对象,根据术后椎间隙高度丢失值,分为融合器沉降组(25例,≥2 mm)和非融合器沉降组(68例,区分度较好、准确度较高;④随着腰椎前凸角丢失值和节段前凸角改善值升高,融合器沉降风险增加,影响临床疗效;⑤提示年龄、腰椎前凸角丢失值、椎间隙高度改善值和节段前凸角改善值与融合器沉降关联最紧密,临床医生应多加关注。

关键词：腰椎退行性疾病斜外侧腰椎椎间融合经皮椎弓根钉固定腰椎前凸角融合器沉降

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不同来源间充质干细胞治疗炎症性肠病

中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6811-6820页

作者：袁潇梁松林谢亚楠管冬梅樊龙雨殷晓轩山东中医药大学山东省济南市250355 兖矿新里程总医院山东省济宁市273599

背景:炎症性肠病发病率逐渐升高,且暂无良好的治疗方案,研究表明与传统治疗方法相比,间充质干细胞治疗炎症性肠病展现出较佳的疗效。目的:综述不同来源间充质干细胞治疗炎症性肠病的作用机制,为后续研究提供思路。方法:以“间充质干细胞... 详细信息

背景:炎症性肠病发病率逐渐升高,且暂无良好的治疗方案,研究表明与传统治疗方法相比,间充质干细胞治疗炎症性肠病展现出较佳的疗效。目的:综述不同来源间充质干细胞治疗炎症性肠病的作用机制,为后续研究提供思路。方法:以“间充质干细胞,外泌体,炎症性肠病,溃疡性结肠炎,克罗恩病”和“mesenchymal stem cells,MSCs,exosomes,extracellular vesicles,EVs,inflammatory bowel disease,IBD,ulcerative colitis,UC,Crohn’s disease,CD”分别作为中、英文关键词,在中国知网、PubMed数据库进行检索,最终纳入符合标准的89篇文献进行综述。结果与结论:目前用于治疗炎症性肠病的间充质干细胞共有6类,分别为骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、围产期组织来源间充质干细胞、诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞、胚胎干细胞衍生的间充质干细胞、牙龈间充质干细胞。移植方式共有5种,静脉注射和腹腔注射为最常用方式,此外还有局部注射、肠系膜注射、灌肠3种方式。上述间充质干细胞减轻炎症性肠病症状或延缓其进展的主要机制包括分化、再生、抗炎、免疫调节、神经保护、抗氧化应激、归巢、调节肠道菌群、自噬、铁死亡、内质网应激等。不同来源间充质干细胞在功能上有一定相似性,但又具有不同特点,这些特点使它们具有独特优势和治疗潜力。然而,目前对不同来源间充质干细胞特性的研究仍然有限,需要对不同来源间充质干细胞之间的细微差别进行更深入研究,以优化其治疗炎症性肠病的潜力,同时,临床使用安全性也有待进一步观察。

关键词：间充质干细胞干细胞疗法炎症性肠病溃疡性结肠炎克罗恩病机制工程化干细胞

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红景天苷促进MC3T3-E1细胞成骨分化能力的体外实验

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中国组织工程研究 2025年第2期29卷 231-237页

作者：刘朝辉韩晓谦段昕郭鹏达张云涛滨州医学院附属医院口腔科山东省滨州市256600 山东省临沭县妇幼保健院山东省临沂市276700

背景:骨缺损可直接影响牙齿种植的成功率及种植体的长期稳定性。研究显示红景天苷可促进成骨细胞增殖、分化,但对于其成骨分化相关通路具体研究不多。目的:体外细胞实验研究红景天苷对MC3T3-E1细胞增殖和分化的影响,并探究其对相关基因... 详细信息

背景:骨缺损可直接影响牙齿种植的成功率及种植体的长期稳定性。研究显示红景天苷可促进成骨细胞增殖、分化,但对于其成骨分化相关通路具体研究不多。目的:体外细胞实验研究红景天苷对MC3T3-E1细胞增殖和分化的影响,并探究其对相关基因和蛋白表达的影响。方法:采用CCK-8实验和碱性磷酸酶实验筛选红景天苷(0.5,1,5,10,50μmol/L)促进MC3T3-E1细胞增殖和分化的最佳浓度。实验分为4组:对照组、红景天苷组、红景天苷+LY294002组、LY294002组,分别用成骨诱导液、含10μmol/L红景天苷、10μmol/L红景天苷+10μmol/L LY294002、10μmol/L LY294002的成骨诱导液进行培养,观察红景天苷及PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002对成骨相关基因和蛋白表达的影响。结果与结论:①CCK-8实验和碱性磷酸酶实验显示:红景天苷促进MC3T3-E1细胞增殖的作用在10μmol/L时最显著;②与对照组相比,红景天苷可以促进矿化、促进细胞黏附、减少细胞死亡,提高Runx-2、骨钙素、骨桥蛋白的mRNA表达(P<0.01),提高Runx-2和p-Akt蛋白表达(P<0.01);而添加PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002则可逆转以上结果;③结果表明,红景天苷能促进MC3T3-E1细胞矿化,并能促进成骨相关基因、蛋白的表达,这可能与PI3K/Akt信号通路的激活有关。

关键词：红景天苷 MC3T3-E1细胞细胞分化成骨矿化 LY294002 PI3K/Akt信号通路

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牙龈结核一例并文献复习

中国防痨杂志 2025年第1期47卷 112-115页

作者：董学花王宝千王菲菲郝昱王彦斌山东省青岛市胸科医院胸三科青岛266043 山东省青岛市胸科医院结核内科青岛266043

牙龈结核的相关报道较少,误诊率高,容易被临床医师忽视。笔者报道1例牙龈结核并进行文献复习。通过查阅中国知网、万方数据库、维普数据库及PubMed数据库,以“牙龈结核”为中文关键词,以“Gingival tuberculosis”为英文关键词进行文献... 详细信息

牙龈结核的相关报道较少,误诊率高,容易被临床医师忽视。笔者报道1例牙龈结核并进行文献复习。通过查阅中国知网、万方数据库、维普数据库及PubMed数据库,以“牙龈结核”为中文关键词,以“Gingival tuberculosis”为英文关键词进行文献检索,共检索到国内外相关文献35篇,剔除重复文献,选取牙龈结核14篇文献共14例患者。对所有患者的临床特征、诊断及治疗情况进行分析,为临床医师积累经验。

关键词：结核牙龈病例报告

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富血小板血浆干预细胞自噬和凋亡治疗骨关节炎

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中国组织工程研究 2025年第13期29卷 2802-2811页

作者：王耀敏张克凡王德宁任强李健石辉滨州医学院附属医院山东省滨州市256600 滨州医学院山东省滨州市264003

背景:富血小板血浆通过调节自噬和凋亡细胞因子、信号转导通路等方面在干预骨关节炎发展过程中发挥了重要作用。目的:总结近年来富血小板血浆在骨关节炎中发挥作用的细胞因子与信号通路,以及与软骨细胞自噬和凋亡的相关性,为未来治疗骨... 详细信息

背景:富血小板血浆通过调节自噬和凋亡细胞因子、信号转导通路等方面在干预骨关节炎发展过程中发挥了重要作用。目的:总结近年来富血小板血浆在骨关节炎中发挥作用的细胞因子与信号通路,以及与软骨细胞自噬和凋亡的相关性,为未来治疗骨关节炎提供有效的靶点。方法:在中国知网、万方数据库、维普、PubMed、Web of Science和Medline数据库进行文献检索,以“富血小板血浆,软骨细胞,细胞凋亡,细胞自噬,骨关节炎,细胞因子,信号通路”作为中文检索词,以“platelet-rich plasma,chondrocyte,apoptosis,autophagy,osteoarthritis,cytokines,signaling pathway”作为英文检索词,对最终纳入的66篇文献进行了系统性的总结和归纳。结果与结论:现有研究显示富血小板血浆能够通过多种途径促进软骨修复,助力骨组织愈合,其主要分为3个方面:①富血小板血浆参与调控了微自噬小体的延伸、闭合与成熟,并在特定条件下促进软骨细胞巨自噬和分子伴侣介导的细胞自噬,促进LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1等自噬相关因子的表达,抑制P62/SQSTM1的表达,目前尚未有明确的研究直接探讨富血小板血浆对热休克蛋白的具体作用,未来在这一领域值得进一步研究;②富血小板血浆释放的各类生长因子抑制促凋亡因子Caspase、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α的表达,促进抗凋亡因子Bcl-2的表达,阻止软骨细胞凋亡和变性;③富血小板血浆通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路、NF-κB信号转导通路、死亡受体通路、线粒体应激通路等途径,抑制Bax和Caspase的表达,阻止细胞色素c的释放,从而抑制软骨细胞死亡和坏死性凋亡。综合而言,富血小板血浆促进软骨修复、支持软骨再生及发挥抗炎作用,其在软骨细胞中实现生物效应通常依赖于细胞自噬和凋亡相关细胞因子及信号通路的调控。

关键词：富血小板血浆软骨细胞细胞凋亡细胞自噬骨关节炎细胞因子信号通路

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线粒体移植治疗肌少症的潜力

中国组织工程研究 2025年第13期29卷 2842-2848页

作者：李伟尹洪涛孙永晨徐卫娟孙金玲金晓东淄博市中心医院老年医学科山东省淄博市255036 淄博市中心医院神经内科山东省淄博市255036

背景:肌少症是衰老引起的骨骼肌质量和力量下降的一种综合性疾病,是老年人面临的主要健康挑战。越来越多的证据表明,线粒体功能障碍在肌少症的发病机制中起着关键作用。目的:总结线粒体质量控制失调导致肌少症的机制,探讨线粒体移植可... 详细信息

背景:肌少症是衰老引起的骨骼肌质量和力量下降的一种综合性疾病,是老年人面临的主要健康挑战。越来越多的证据表明,线粒体功能障碍在肌少症的发病机制中起着关键作用。目的:总结线粒体质量控制失调导致肌少症的机制,探讨线粒体移植可能是治疗肌少症的潜在靶点。方法:以“sarcopenia,mitochondrial dysfunction,mitochondrial quality control,mitochondrial transplantation,limitations”和“肌少症,线粒体功能障碍,线粒体质量控制,线粒体移植,局限性”为关键词,检索PubMed和CNKI数据库2009-2023年间相关文献。结果与结论:线粒体功能障碍在肌少症发病机制中发挥关键作用,线粒体移植可能通过改善线粒体生物能量学和调节线粒体相关信号通路成为治疗肌少症的可能策略。虽然部分临床前和临床研究证实线粒体移植治疗各种疾病的潜力,但关于线粒体转移的具体细节方面仍有一些亟待解决的问题。

关键词：肌少症线粒体功能障碍线粒体质量控制线粒体移植局限性

人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗SD大鼠骨质疏松性股骨骨折

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中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6634-6641页

作者：卜宪敏梁迪张斌徐英杰丁豪吴彬田荣华济宁市第一人民医院病理科山东省济宁市272067 济宁医学院临床医学院山东省济宁市272067 济宁医学院附属医院检验科山东省济宁市272067 济宁医学院附属医院创伤骨科山东省济宁市272067

背景:人脐带间充质干细胞来源外泌体已广泛用于骨修复和重建研究,能显著促进成骨和血管生成。目的:探究人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗骨质疏松性骨折的机制。方法:采用组织块培养法提取人脐带间充质干细胞及超速离心法提取人脐带间... 详细信息

背景:人脐带间充质干细胞来源外泌体已广泛用于骨修复和重建研究,能显著促进成骨和血管生成。目的:探究人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗骨质疏松性骨折的机制。方法:采用组织块培养法提取人脐带间充质干细胞及超速离心法提取人脐带间充质干细胞来源外泌体并进行鉴定。30只12周龄雌性SD大鼠随机分为假手术组(6只)和去势组(24只)。去势组采用经典的去势法构建骨质疏松模型,术后12周随机选取去势组6只大鼠与假手术组6只大鼠行Micro-CT及苏木精-伊红染色进行模型验证。验证骨质疏松模型构建成功后,将去势组剩余18只大鼠随机分为3组,均构建骨质疏松性股骨骨折模型,骨折端分别注射PBS(PBS组)、1.5×10^(11)particles/mL(低浓度外泌体组)、3×10^(11)particles/mL(高浓度外泌体组)外泌体。骨折术后4周行影像学及组织学观察评估骨折愈合和骨组织血管生成情况。结果与结论:①大体标本观察:与PBS组相比,外泌体组骨折愈合速度明显增快,骨折端骨痂生成量显著增加;②X射线片评分:外泌体组显著高于PBS组,差异有显著性意义(P大,骨痂生成量更多,骨折愈合增快,呈现浓度依赖性。结果表明,人脐带间充质干细胞来源外泌体可通过促进血管生成和成骨,最终促进骨质疏松性骨折修复,其机制可能与CD31和骨钙素表达增加有关。

关键词：骨质疏松性骨折人脐带间充质干细胞外泌体骨折愈合骨钙素 CD31

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