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褪黑素对氟暴露子代大鼠学习记忆能力的影响

中华地方病学杂志 2024年第1期43卷 13-20页

作者：杨晓倩毛杰赵倩阎小艳山西医科大学公共卫生学院卫生毒理学教研室山西医科大学煤炭环境致病与防治教育部重点实验室

目的探讨褪黑素(melatonin, MEL)对氟暴露子代大鼠学习记忆能力的影响及肠道菌群在其中的作用。方法选取12只8周龄SD大鼠(雌鼠8只、雄鼠4只), 体质量为180 ～ 220 g, 采用随机数字表法分为对照组1和染氟组1, 每组6只(雌∶雄= 2 ∶ 1), ... 详细信息

目的探讨褪黑素(melatonin, MEL)对氟暴露子代大鼠学习记忆能力的影响及肠道菌群在其中的作用。方法选取12只8周龄SD大鼠(雌鼠8只、雄鼠4只), 体质量为180 ～ 220 g, 采用随机数字表法分为对照组1和染氟组1, 每组6只(雌∶雄= 2 ∶ 1), 分别自由饮用纯净水和含100 mg/L氟化钠的纯净水。2个月后雌雄大鼠合笼饲养, 将子代大鼠出生后(postnatal day, PND)第1天记为PND0。于PND21, 采用成组设计将染氟组1子代大鼠分为染氟组(F组, n = 6)和染氟+ MEL组(FM组, n = 6), 并继续饮水氟暴露;对照组1子代大鼠分为对照组(C组, n = 6)和MEL组(n = 6)。FM和MEL组给予20 mg/kg MEL灌胃, C和F组给予相同剂量生理盐水灌胃。于PND60, 采用新事物识别实验和水迷宫实验观察子代大鼠学习记忆能力, 蛋白质印迹法(Western blot, WB)检测子代大鼠海马组织脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)蛋白表达水平;并采用16S rDNA测序技术检测粪便样本中肠道菌群结构和组成变化情况。结果新事物识别实验结果显示, 4组子代大鼠鉴别指数(discrimination index, DI)比较, 差异有统计学意义(F = 3.95, P = 0.024), C、FM组DI均高于F组(均P 实验结果显示, 与C组比较, F组子代大鼠穿越平台次数较少, 首次到达平台时间较长(均P < 0.05);与F组比较, FM组子代大鼠穿越平台次数较多, 首次到达平台时间较短(均P < 0.05)。WB结果显示, 与C组(1.00 ± 0.07)比较, F组BDNF蛋白表达水平(0.68 ± 0.26)较低(P < 0.05);与F组比较, FM组BDNF蛋白表达水平(0.99 ± 0.14)较高(P < 0.05)。Anosim相似性分析显示, 4组子代大鼠肠道菌群结构和组成存在显著差异(R = 0.395 062, P = 0.002)。肠道菌群物种分布特征结果显示, 门水平上, 与C组比较, F组拟杆菌门相对丰度从14.26%升至37.00%, 厚壁菌门相对丰度从68.78%降至45.95%;与F组比较, FM组厚壁菌门相对丰度从45.95%升至65.26%, 拟杆菌门相对丰度从37.00%降至23.00%。属水平上, 与C组比较, F组乳杆菌属、杜氏菌属、HT002、UCG-005的相对丰度均较低, 未分类的Muribaculaceae属相对丰度较高;与F组比较, FM组乳杆菌属、杜氏菌属、HT002、UCG-005的相对丰度均较高, 未分类的Muribaculaceae属相对丰度较低。线性判别分析结果显示, 候选单胞生糖菌属、毛螺菌属显著富集于C组, 未分类的Muribaculaceae属、Muribaculum属显著富集于F组, 异根瘤菌-新根瘤菌-副根瘤菌-根瘤菌属显著富集于FM组。结论 MEL可以改善氟暴露所致的子代大鼠学习记忆能力损伤, 可能与改变肠道菌群结构和组成有关。

关键词：氟褪黑素学习记忆损伤肠道菌群

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心脏衰老与线粒体治疗

中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 618-628页

作者：靳宁刘岳思颖解军山西医科大学山西省出生缺陷与细胞再生重点实验室煤炭环境致病性与防治教育部重点实验室太原030001

随人口老龄化进程加速,由心脏衰老引发的各类心血管疾病已成为不可忽略的健康问题。心脏中,约95%的ATP来源于心肌线粒体,以维持心脏泵血功能。线粒体功能障碍可导致心肌能量不足,心肌细胞受损死亡或心肌衰老。因此,线粒体的功能完好对... 详细信息

随人口老龄化进程加速,由心脏衰老引发的各类心血管疾病已成为不可忽略的健康问题。心脏中,约95%的ATP来源于心肌线粒体,以维持心脏泵血功能。线粒体功能障碍可导致心肌能量不足,心肌细胞受损死亡或心肌衰老。因此,线粒体的功能完好对于维持心脏正常功能具有重要作用,并被认为是心脏衰老的一个关键特征。本文对心脏衰老与线粒体功能障碍进行综述,主要概述了衰老心脏的特征,衰老心肌细胞线粒体结构与功能的变化,重点阐述线粒体功能障碍导致心脏衰老的5大因素,包括线粒体形态数量的改变,线粒体DNA突变,线粒体质量控制失败,线粒体酶的改变,线粒体相关代谢产物及应激信号的变化。总结了靶向线粒体的心脏衰老治疗方式及作用机制,同时探讨了靶向年龄相关的线粒体治疗心脏衰老的现状和未来方向。

关键词：心脏衰老线粒体功能障碍线粒体移植

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倾向性评分逆概率加权中极端权重处理方法的模拟比较及应用研究

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中华疾病控制杂志 2024年第1期28卷 69-74页

作者：许毛毛高绒绒高倩王菊平王佳乐王彤山西医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室煤炭环境致病与防治教育部重点实验室太原030001

目的通过模拟研究比较倾向性评分逆概率加权法(inverse probability weighting,IPW)及其5种替代方法在有限重叠和倾向评分模型错误指定下的性能,并应用这些方法探讨血清总25-羟基维生素D[25⁃hydroxyvitamin D,25(OH)D]缺乏与成年人睡眠... 详细信息

目的通过模拟研究比较倾向性评分逆概率加权法(inverse probability weighting,IPW)及其5种替代方法在有限重叠和倾向评分模型错误指定下的性能,并应用这些方法探讨血清总25-羟基维生素D[25⁃hydroxyvitamin D,25(OH)D]缺乏与成年人睡眠时间的关系。方法通过蒙特卡洛模拟,设置不同样本量、倾向性评分重叠度、模型指定情况的模拟场景,比较6种方法的统计性能。结果模拟结果显示,IPW对重叠度差和模型错误指定比较敏感,其替代方法可表现出更强的稳定性和更高的效率,其中重叠权重(overlap weights,OW)法可提供最好的效应估计。血清总25(OH)D缺乏者睡眠时间比血清总25(OH)D充足者少(P<0.001)。结论OW可作为存在极端权重时IPW方法的最优替代,血清总25(OH)D缺乏会减少成年人的睡眠时间。

关键词：倾向性评分逆概率加权极端权重 25-羟基维生素D 睡眠时间

诱导多能干细胞来源的间充质干细胞的治疗潜力与应用风险

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 656-663页

作者：赵陶然侯文怡王梦薇赵虹刘志贞煤炭环境致病与防治教育部重点实验室出生缺陷与细胞再生山西省重点实验室山西医科大学基础医学院太原030001

诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞(iMSC)已被提出作为原代间充质干细胞(MSC)的替代来源,在疾病治疗相关研究中也显示出多种优势。但是iMSC更适用于何种疾病类型,以及是否具有潜在的风险均未被充分阐明。本研究利用公共数据库中的高通... 详细信息

诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞(iMSC)已被提出作为原代间充质干细胞(MSC)的替代来源,在疾病治疗相关研究中也显示出多种优势。但是iMSC更适用于何种疾病类型,以及是否具有潜在的风险均未被充分阐明。本研究利用公共数据库中的高通量测序数据,将iMSC与骨髓源的MSC(BM-MSC)、脂肪源的MSC(AD-MSC)和脐带源的MSC(UC-MSC)进行对比,通过不同生物信息学方法,包括差异表达基因分析、功能富集分析、蛋白质相互作用网络分析及CMap数据库筛选,结果表明,iMSC具有独特的基因转录特征,与3种常用的MSC在基因表达上存在显著差异,特别是在神经、肌肉发育和免疫调节相关基因表达上;差异基因的功能富集分析进一步证实,iMSC在神经相关疾病治疗中表现出潜在优势,同时具有较低的免疫原性,但也存在较高的成瘤性风险;通过CMap数据库分析,识别了可能抑制iMSC成瘤性的基因靶点和小分子抑制剂,为降低iMSC应用风险提供了可能的策略。综上所述,iMSC作为细胞治疗的潜在来源,在神经疾病治疗中具有潜在优势,但其安全性需通过更多实验和临床研究来验证。

关键词：诱导多能干细胞间充质干细胞细胞治疗

校正弱工具变量偏倚的孟德尔随机化方法比较及其应用

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中华疾病控制杂志 2024年第4期28卷 490-496页

作者：杨博然彭刘庆高雪王菊平王彤山西医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室太原030001 煤炭环境致病与防治教育部重点实验室太原030001

目的探究无工具变量可用或需评估弱工具变量偏倚对结果的影响时,为选择合适的两样本孟德尔随机化(two-sample Mendelian randomization,TwoSampleMR)方法提供建议。方法分别在无多效性、均衡多效性、正向多效性模拟情形下,变换工具变量... 详细信息

目的探究无工具变量可用或需评估弱工具变量偏倚对结果的影响时,为选择合适的两样本孟德尔随机化(two-sample Mendelian randomization,TwoSampleMR)方法提供建议。方法分别在无多效性、均衡多效性、正向多效性模拟情形下,变换工具变量强度考察弱工具变量对修正权重的逆方差加权模型(inverse variance weighting with modified weights,MW-IVW)、稳健校正轮廓评分(robust adjusted profile score,RAPS)孟德尔随机化方法和基于混合正态分布的孟德尔随机化模型(MR mixture model,MR-Mix)3种方法的影响。正向多效性和弱工具变量同时存在时,模拟不同个数工具变量对MR-Mix的影响。MR-Mix为主分析方法,其余2方法作为敏感性分析,探究BMI、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)、三酰甘油(triglyceride,TG)以及总胆固醇(total cholesterol,TC)与血清尿酸之间的因果关联。结果无多效性和均衡多效性情形下,MW-IVW表现最佳,MR-Mix表现最差。正向多效性情况下,MR-Mix表现最好,MW-IVW表现最差。BMI(β=0.280,P=0.003)和TG(β=0.370,P<0.001)是血清尿酸升高的危险因素,HDL(β=-0.250,P=0.002)是血清尿酸的保护因素。结论在无多效性和均衡多效性情形下,MW-IVW有更好的统计学性能;但当正向多效性存在时,MR-Mix有更好的稳健性。BMI和TG为血清尿酸升高的危险因素。

关键词：孟德尔随机化多效性弱工具变量体质指数脂质血清尿酸

神经元-星形胶质细胞代谢偶联在糖尿病认知障碍中的作用研究进展

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中华糖尿病杂志 2024年第7期16卷 819-822页

作者：谢皓然赵海峰山西医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学教研室、煤炭环境致病与防治教育部重点实验室太原030001

糖尿病作为最常见的代谢性疾病之一,可损害包括大脑在内的多个器官,已成为全球范围内重要的公共卫生问题。约60%~70%的糖尿病患者存在认知障碍,且糖尿病引起认知障碍与脑组织中物质代谢紊乱密切相关。星形胶质细胞作为大脑中最丰富的胶... 详细信息

糖尿病作为最常见的代谢性疾病之一,可损害包括大脑在内的多个器官,已成为全球范围内重要的公共卫生问题。约60%~70%的糖尿病患者存在认知障碍,且糖尿病引起认知障碍与脑组织中物质代谢紊乱密切相关。星形胶质细胞作为大脑中最丰富的胶质细胞,在糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢及神经营养因子代谢等多方面支持神经元的正常功能,该文对糖尿病认知障碍中的神经元-星形胶质细胞代谢偶联异常进行综述,为精准防治糖尿病认知障碍提供新靶点。

关键词：糖尿病神经元-星形胶质细胞代谢偶联胰岛素抵抗葡萄糖代谢脂质代谢氨基酸代谢

妊娠期重金属混合暴露与新生儿出生体重关联的研究

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中华预防医学杂志 2024年第7期58卷 1055-1061页

作者：赵建章白文琳袁苗董美祺房瑞玲余红梅山西医科大学医学科学院太原030001 山西医科大学公共卫生学院太原030001 煤炭环境致病与防治教育部重点实验室太原030001 重大疾病风险评估山西省重点实验室太原030001

妊娠期重金属混合暴露对新生儿出生体重的影响一直备受关注。本研究选取美国新罕布什尔州出生队列研究(NHBCS)中258对母婴作为研究对象,采集了胎盘中铝(Al)、钴(Co)、铬(Cr)、镍(Ni)、铅(Pb)、硒(Se)、砷(As)等七种重金属的浓度,同时收... 详细信息

妊娠期重金属混合暴露对新生儿出生体重的影响一直备受关注。本研究选取美国新罕布什尔州出生队列研究(NHBCS)中258对母婴作为研究对象,采集了胎盘中铝(Al)、钴(Co)、铬(Cr)、镍(Ni)、铅(Pb)、硒(Se)、砷(As)等七种重金属的浓度,同时收集新生儿出生体重及母亲和新生儿的相关协变量信息。采用加权分位数和回归(WQS)、分位数g计算(QGC)和贝叶斯核机器回归(BKMR)三种方法进行分析。调整了母亲孕龄、孕前BMI、吸烟状况、受教育程度、产次、胎龄及新生儿性别后,综合三种方法表明七种重金属混合暴露对出生体重的总效应呈负向关系。具体来看,WQS结果显示,Se对出生体重的效应最大,其次为Al;QGC结果显示,与女婴出生体重降低相关的重金属主要是Se,与男婴出生体重降低相关的主要是Al;BKMR结果显示,胎盘7种重金属混合暴露对男婴和女婴的出生体重都有负联合效应,按性别分层后,女婴中后验包含概率(PIP)最高的是Se(0.45),男婴中PIP最高是Al(0.64)。综上表明,妊娠期重金属混合暴露与新生儿出生体重降低相关,且存在性别差异,Se和Al分别与女婴和男婴的出生体重降低相关联。这一发现为预防不良妊娠结局和制定改善新生儿健康状况的卫生政策提供了理论依据。

关键词：重金属混合暴露新生儿出生体重加权分位数和回归贝叶斯核机器回归分位数g计算

基于SEAIQR模型与Dropout-LSTM模型的西安市COVID-19疫情趋势预测

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中国卫生统计 2024年第2期41卷 207-212页

作者：马艺菲许书君秦瑶李建涛雷立健贺鹭余红梅解军山西医科大学公共卫生学院 030001 山西医科大学管理学院煤炭环境致病与防治教育部重点实验室山西医科大学反向病原学中心

目的基于传染病动力学SEAIQR(susceptible-exposed-asymptomatic-infected-quarantined-removed)模型和Dropout-LSTM(Dropout long short term memory network)模型预测西安市新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的发展趋势,为评估“动态清零”策略防控效果提供科学依据。方法考虑到西安市本轮疫情存在大量的无症状感染者、依时变化的参数以及采取的管控举措等特点,构建具有阶段性防控措施的时变SEAIQR模型。考虑到COVID-19疫情数据的时序性特征及它们之间的非线性关系,构建深度学习Dropout-LSTM模型。选用2021年12月9日-2022年1月31日西安市新增确诊病例数据进行拟合,用2022年2月1日-2022年2月7日数据评估预测效果,计算有效再生数(R_(t))并评价不同参数对疫情发展的影响。结果SEAIQR模型预测的新增确诊病例拐点预计在2021年12月26日出现,约为176例,疫情将于2022年1月24日实现“动态清零”,模型R^(2)=0.849。Dropout-LSTM模型能够体现数据的时序性与非线性特征,预测出的新增确诊病例数与实际情况高度吻合,R^(2)=0.937。Dropout-LSTM模型的MAE和RMSE均较SEAIQR模型低,说明预测结果更为理想。疫情暴发初期,R 0为5.63,自实施全面管控后,R_(t)呈逐渐下降趋势,直到2021年12月27日降至1.0以下。随着有效接触率不断缩小、管控措施的提早实施及免疫阈值的提高,新增确诊病例在到达拐点时的人数将会持续降低。结论建立的Dropout-LSTM模型实现了较准确的疫情预测,可为COVID-19疫情“动态清零”防控决策提供借鉴。

关键词：新型冠状病毒肺炎 SEAIQR模型 Dropout-LSTM模型动态清零预测对比

神经管闭合的新见解:叶酸不应答型神经管畸形

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 575-587页

作者：任文彬李建婷解军山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室出生缺陷与细胞再生山西省重点实验室太原030001 山西医科大学煤炭环境致病与防治教育部重点实验室太原030001

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一种常见的、严重且复杂的先天性畸形,是遗传、营养和环境因素相互作用的结果。母体妊娠期补充叶酸(folic acid,FA)已被证明是一种非常有效的策略,常用于部分NTDs的初级预防。然而,仍有一部分NTD... 详细信息

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一种常见的、严重且复杂的先天性畸形,是遗传、营养和环境因素相互作用的结果。母体妊娠期补充叶酸(folic acid,FA)已被证明是一种非常有效的策略,常用于部分NTDs的初级预防。然而,仍有一部分NTDs病例对FA治疗具有抵抗性,称为“FA不应答型NTDs”或“FA抵抗型NTDs”。FA不应答型NTDs的病因复杂,涉及遗传、营养、环境及母体相关因素。本文综述了叶酸不应答型NTDs的相关遗传、营养、环境及母体等风险因素,并揭示了其致病机制的研究进展。其中,遗传因素主要从小鼠突变体及品系、叶酸一碳代谢基因、关键凋亡基因三方面展开阐述,为该类患儿的产前诊断提供了可能的遗传检测位点。营养因素方面,本文主要聚焦目前已报道的肌醇和蛋氨酸,解释其对该种疾病潜在的干预机制,为NTDs患者早期营养干预提供新方向。此外,本文还探讨了叶酸一碳代谢中的辅助因子-维生素B12参与叶酸不应答型NTDs发生的可能机制,增加叶酸联合其他维生素治疗出生缺陷的可能性。最后,本文还综述了环境因素和母体因素在叶酸不应答型NTDs中的研究进展,为高危人群提供孕早期健康指导。总之,本文综述了叶酸不应答型NTDs的相关风险因素及其致病机制的研究进展,为当下该种疾病及同类型出生缺陷的防治提供新的见解。

关键词：神经管畸形肌醇小鼠模型叶酸卷尾

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