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类胰岛素生长因子1对自然衰老小鼠的抗肥胖作用

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中国组织工程研究 2025年第12期29卷 2536-2543页

作者：朱鹏李瑛玉卢小倩吴琼广西高校重点实验室干细胞与医药生物技术(广西师范大学) 广西壮族自治区桂林市541004 广西师范大学生命科学学院广西壮族自治区桂林市541006

背景:实验室前期研究发现青年脂肪干细胞移植到老年小鼠体内会有减重效果,并且能改善老年小鼠体内炎症状态,推测类胰岛素生长因子1可能对于衰老和肥胖具有重要作用。目的:探究类胰岛素生长因子1对自然衰老小鼠的抗肥胖作用。方法:①生... 详细信息

背景:实验室前期研究发现青年脂肪干细胞移植到老年小鼠体内会有减重效果,并且能改善老年小鼠体内炎症状态,推测类胰岛素生长因子1可能对于衰老和肥胖具有重要作用。目的:探究类胰岛素生长因子1对自然衰老小鼠的抗肥胖作用。方法:①生物信息学分析:对GEO数据库中肥胖患者的脂肪组织测序,并对青年小鼠脂肪干细胞和老年小鼠脂肪干细胞进行转录组学测序,分析类胰岛素生长因子1表达情况。②动物实验验证:2月龄雄性C57BL/6J小鼠(青年小鼠)6只,20月龄雄性C57BL/6J小鼠(老年小鼠)12只。采用ELISA和qRT-PCR检测青年小鼠和老年小鼠的腹部脂肪组织和血清类胰岛素生长因子1的表达情况。将老年小鼠12只随机分为2组:实验组连续4周注射类胰岛素生长因子1蛋白(50μg/kg),对照组注射同等剂量的PBS。定期监测实验组和对照组小鼠体质量变化,实验结束时测量小鼠葡萄糖耐受,ELISA检测小鼠血清炎症因子、腹部脂肪组织炎症因子,苏木精-伊红染色观察肝、肾及腹部脂肪组织病理变化,qRT-PCR检测腹部脂肪组织炎症因子、PI3K-AKT信号通路mRNA的表达水平。结果与结论:①肥胖患者脂肪组织低表达类胰岛素生长因子1,并在接受减肥手术后类胰岛素生长因子1表达上升;②老年脂肪干细胞低表达类胰岛素生长因子1;③老年小鼠腹部脂肪组织和血清均低表达类胰岛素生长因子1;④注射类胰岛素生长因子1蛋白能显著降低老年小鼠的体质量并改善胰岛素抵抗;⑤老年小鼠肝脏病理切片发现有脂肪堆积情况,注射类胰岛素生长因子1蛋白后,脂肪堆积情况显著改善,并且显著降低了脂肪组织的脂滴大小;⑥注射类胰岛素生长因子1能显著降低老年小鼠血清肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素6的表达水平,显著增加脂肪组织PI3K-AKT信号通路的表达;⑦结论:外源性类胰岛素生长因子1能降低老年小鼠体质量、减小脂肪组织脂滴大小及改善肝脏脂肪堆积情况,改善老年小鼠的炎症状态,可能是通过激活PI3K-AKT信号通路改善老年小鼠的炎症状态,从而改善自然衰老小鼠的肥胖。

关键词：类胰岛素生长因子1 老年肥胖脂肪组织胰岛素抵抗炎症 PI3K-AKT信号通路

鳖蛋黄血管紧张素转化酶抑制肽分离纯化及活性分析

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食品科学 2025年第1期46卷 40-48页

作者：刘华宇廖彭莹张天丰张新锐邓纭宁李耀华韦金锐陈俊广西中医药大学药学院广西南宁530200 广西中医药大学广西高校中药提取纯化与质量分析重点实验室中药学国家级实验教学示范中心广西南宁530200 广西中医药大学教学实验实训中心广西南宁530200 广西中医药大学广西中医药科学实验中心广西南宁530200

为从鳖蛋黄酶解物中筛选具有血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性的肽段,以ACE抑制活性为评价指标,采用超滤和凝胶过滤色谱技术进行分离纯化。采用液相色谱-串联质谱技术对活性组分进行肽段鉴定,借助生物信息... 详细信息

为从鳖蛋黄酶解物中筛选具有血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性的肽段,以ACE抑制活性为评价指标,采用超滤和凝胶过滤色谱技术进行分离纯化。采用液相色谱-串联质谱技术对活性组分进行肽段鉴定,借助生物信息学工具进行活性评估。优选预测活性较高的肽段进行合成和活性验证,并用分子对接工具分析活性肽与ACE的相互作用。结果表明,鳖蛋黄菠萝蛋白酶酶解物的水解度为(17.70±0.34)%,抑制ACE的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))值为(0.210±0.019)mg/mL。对酶解产物进行分离纯化,从活性组分F3中鉴定出36条肽段,选择6条活性评分较高的肽段进行合成,其中肽段YNGIWPRD和ASDILPKK的IC_(50)值分别为(0.019 00±0.000 36)、(0.170 0±0.001 3)mg/mL。分子对接结果表明,二者均通过多条氢键与ACE紧密结合。综上,从鳖蛋黄中筛选出2条新的ACE抑制活性肽。

关键词：鳖蛋黄血管紧张素转化酶抑制肽分离纯化生物信息学分子对接

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面向物联网设备的SM4-CCM算法软硬件协同架构设计

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物联网技术 2025年第01期 85-90+94页

作者：尹恒何乐生余圣涛廖伟权家锐云南大学信息学院云南省高校物联网技术及应用重点实验室

为了保证物联网设备数据安全，面向资源受限的物联网设备，提出了一种基于SM4-CCM算法的软硬件协同实现架构。首先，提出了内部流水线型SM4架构，相比现有轻量级SM4架构，大幅降低了逻辑资源的消耗；在此基础上，设计了CCM模式软硬件协... 详细信息

为了保证物联网设备数据安全，面向资源受限的物联网设备，提出了一种基于SM4-CCM算法的软硬件协同实现架构。首先，提出了内部流水线型SM4架构，相比现有轻量级SM4架构，大幅降低了逻辑资源的消耗；在此基础上，设计了CCM模式软硬件协同架构，软件部分完成了密钥扩展和数据预处理，硬件部分完成了加密的实际运算；最后，基于ZYNQ平台实现了软硬件协同架构。实验结果表明，与硬件架构相比，所提出的架构硬件部分的逻辑资源消耗减少了约43%，具备接收可变长度的数据输入的数据预处理功能，并可单独应用于ECB和CTR模式，具有更高的灵活性和可扩展性。与ARM处理器上以软件方式实现的SM4-CCM算法相比，在100 MHz的工作频率下该架构的吞吐率达到了17.64 Mb/s，性能提高了约93.8%，满足了主流物联网通信协议的速率要求。

关键词：物联网数据安全 SM4-CCM 软硬件协同 ARM ZYNQ

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基于机器视觉的兰花几何参数测量方法

农机化研究 2025年第1期47卷 21-25页

作者：谢忠坚郭佳欣刁胤洲廖珩宇李元航文春明廖义奎辜松广西民族大学电子信息学院南宁530006 广西民族大学广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室南宁530006 华南农业大学工程学院广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室广州510642

为实现兰花几何参数快速测量,以“金凤蝶”兰花为研究对象,搭建图像采集平台并设计了一套兰花花朵几何参数测量算法。采用Canny-Harris算法实现兰花角点检测,采用K-means算法、RGB阈值分割算法实现兰花分割,并采用MER算法及遍历算法实... 详细信息

为实现兰花几何参数快速测量,以“金凤蝶”兰花为研究对象,搭建图像采集平台并设计了一套兰花花朵几何参数测量算法。采用Canny-Harris算法实现兰花角点检测,采用K-means算法、RGB阈值分割算法实现兰花分割,并采用MER算法及遍历算法实现兰花具体几何参数测量。进行兰花算法识别测量试验,结果表明:单株兰花测量仅需10 s左右,相较人工测量速率提升了近60倍,测量数据可为兰花选育种工作提供判断依据。

关键词：兰花视觉测量几何参数 Canny-Harris K-means

新橙皮苷治疗骨质疏松症的靶点及对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1437-1447页

作者：章镇宇梁秋健杨军韦相宇蒋捷黄林科谭桢广西医科大学第二附属医院广西壮族自治区南宁市530005 广西医科大学广西再生医学重点实验室广西壮族自治区南宁市530021

背景:前期研究发现新橙皮苷可以延缓去卵巢小鼠的骨丢失,具有治疗骨质疏松症的潜力,但其具体作用机制仍有待探究。目的:基于生物信息学和体外细胞实验探索新橙皮苷治疗骨质疏松症的关键靶点与可能机制。方法:从GEO数据库获得骨质疏松症... 详细信息

背景:前期研究发现新橙皮苷可以延缓去卵巢小鼠的骨丢失,具有治疗骨质疏松症的潜力,但其具体作用机制仍有待探究。目的:基于生物信息学和体外细胞实验探索新橙皮苷治疗骨质疏松症的关键靶点与可能机制。方法:从GEO数据库获得骨质疏松症相关的基因表达数据集,通过R语言筛选和分析差异表达基因,从GeneCards和DisGeNET数据库筛选骨质疏松症的相关靶点,从ChEMBL和PubChem数据库筛选新橙皮苷的相关靶点,三者取交集获得共同靶点,使用String数据库构建交集基因的PPI网络,筛选关键目标靶点,使用DAVID数据库进行GO、KEGG富集分析,运用AutoDock软件对新橙皮苷与目标靶点蛋白进行分子对接验证。检测新橙皮苷对C57小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响,以完全培养基为空白对照组、成骨诱导液为对照组,含不同浓度(25,50μmol/L)新橙皮苷的成骨诱导液为实验组,在相应时间检测细胞成骨分化过程中碱性磷酸酶的表达、矿化程度、成骨相关基因及目标靶点基因的表达。结果与结论:(1)筛选出差异表达基因9253个,骨质疏松症相关靶点2161个,新橙皮苷相关靶点326个,三者共同靶点53个,53个基因在骨质疏松症样本中皆上调。PPI网络筛选出具有研究意义的目标靶点基因PRKACA。GO功能与KEGG通路富集分析表明,新橙皮苷通过PRKACA靶点治疗骨质疏松症主要依靠蛋白质磷酸化和蛋白质自身磷酸化等生物过程,作用于内分泌抵抗、癌症中的蛋白聚糖、雌激素信号通路等发挥治疗作用。分子对接结果表明,新橙皮苷与目标靶点PRKACA对应的蛋白有一定的结合能力。(2)碱性磷酸酶染色显示新橙皮苷可以促进间充质干细胞成骨分化早期碱性磷酸酶的表达,茜素红染色显示新橙皮苷可以促进间充质干细胞成骨分化的矿化。RT-qPCR检测结果显示,新橙皮苷可以促进碱性磷酸酶、PRKACA、骨钙素mRNA的表达。(3)结果表明,新橙皮苷可能通过雌激素信号通路上的PRKACA靶点促进成骨分化,从而防治骨质疏松症。

关键词：生物信息学骨质疏松症新橙皮苷骨髓间充质干细胞 PRKACA基因

基于太赫兹时域光谱系统的转基因棉花种子主成分特性分析

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光子学报 2015年第4期44卷 176-181页

作者：涂闪张文涛熊显名陈涛桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西高校光电信息处理重点实验室广西桂林541004

运用太赫兹时域光谱技术对8种转基因棉花种子进行了探测研究.测量了转基因棉花种子在0.3~1.5THz频率范围的特征吸收谱,基于光谱分析,对比了8种转基因棉花种子吸收光谱的异同,并采用主成分分析法对其做了定性分析,得到了光谱分析的相关数... 详细信息

运用太赫兹时域光谱技术对8种转基因棉花种子进行了探测研究.测量了转基因棉花种子在0.3~1.5THz频率范围的特征吸收谱,基于光谱分析,对比了8种转基因棉花种子吸收光谱的异同,并采用主成分分析法对其做了定性分析,得到了光谱分析的相关数据.提取了三种主成分因子,前三种主成分的累计方差贡献率达到了71.537%,从主成分得分图中可以明显区分不同类别的转基因棉花种子.太赫兹时域光谱技术能够实现对转基因棉花种子的无损检测,在农业选种、农业安全等领域将有广阔的应用价值.

关键词：光谱学太赫兹时域光谱转基因吸光度主成分分析无损检测

DFT方法研究木质素单体及二聚体的结构与拉曼光谱

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 76-81页

作者：王方原韩森叶松银珊李树王新强桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

木质素是自然界中第二丰富的天然聚合物,广泛存在于各种陆地植物的木质部中,利用木质素拉曼光谱对植物种类进行快速无损鉴别具有重要的应用价值。但由于木质素大分子构型非常复杂,对其拉曼特征光谱的仿真研究一直存在困难。利用Gaussian... 详细信息

木质素是自然界中第二丰富的天然聚合物,广泛存在于各种陆地植物的木质部中,利用木质素拉曼光谱对植物种类进行快速无损鉴别具有重要的应用价值。但由于木质素大分子构型非常复杂,对其拉曼特征光谱的仿真研究一直存在困难。利用Gaussian16W中包含的B3LYP密度泛函方法结合6-311G(d, p)基组,构建出三种木质素单体及其三种同种木质素单体构成的二聚体以及三种异种木质素单体构成的二聚体,提出了一种利用木质素的三种基本结构单体及其二聚体仿真分析木质素大分子拉曼光谱特征的方法。首先计算了三种单体的基本构型、轨道能级和电子空间分布,并分析了三种木质素单体拉曼光谱和振动模式的特点。随后利用不同组合方式的β-O-4二聚体的光谱谱峰特征,解释了特征谱峰信号位置漂移的成因,提出了判断木质素大分子信号特征的主要依据。研究结果表明,1 712 cm^(-1)谱峰信号最强且位置稳定,振动归属为碳碳双键伸缩振动,该振动归属引起的特征峰可以作为木质素大分子最主要的信号特征;1 642 cm^(-1)谱峰信号振动归属为芳香环骨架振动,仅受芳香环甲基数量影响产生劈裂,该振动归属引起的特征峰不仅可以作为识别木质素大分子最主要的信号特征也可以作为木质素内三种单体含量的判据;1 352 cm^(-1)谱峰信号振动归属为HCCH原子链摇摆振动,附近的特征峰受单体种类和聚合方式共同影响,在木质素大分子拉曼光谱中会形成信号包络,可以作为鉴别木质素的一个辅助判据。该研究对于复杂分子的光谱特征及其物理机制的仿真具有一定的借鉴价值,同时也能为植物检材的拉曼光谱分析方法提供理论指导。

关键词：木质素拉曼光谱振动模式二聚体

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基于太赫兹时域光谱技术的红木检测方法

光学学报 2017年第2期37卷 341-347页

作者：张文涛王思远占平平韩莹莹桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 广西高校光电信息处理重点实验室广西桂林541004

提出了一种基于随机森林预测模型的太赫兹时域光谱的木材鉴别方法。对4种木材(2种红木、2种非红木)在0.2~1.2THz频率范围的吸收光谱的差异进行分析;对得到的光谱吸光度数据进行主成分分析的数据降维处理,并提取方差贡献率最高的五种主成... 详细信息

提出了一种基于随机森林预测模型的太赫兹时域光谱的木材鉴别方法。对4种木材(2种红木、2种非红木)在0.2~1.2THz频率范围的吸收光谱的差异进行分析;对得到的光谱吸光度数据进行主成分分析的数据降维处理,并提取方差贡献率最高的五种主成分(总贡献率高达99.65%);将其代入随机森林预测模型预测鉴别红木的真伪,得出相应训练集和测试集的识别率。实验结果表明,与传统的支持向量机预测模型和单一决策树模型比较,使用时域光谱技术结合随机森林预测模型能够得到更高的识别率,识别率可达91.25%,能够准确对红木和非红木进行检测。

关键词：光谱学太赫兹时域光谱木材主成分分析随机森林预测模型检测

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直边衍射驻波场中铬原子三维沉积特性分析

光学学报 2017年第6期37卷 145-151页

作者：伊路福熊显名张文涛占平平桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 广西高校光电信息处理重点实验室广西桂林541004

利用近共振激光驻波场操纵中性原子实现纳米级条纹沉积是一种新型的研制纳米结构长度标准传递方法。在会聚原子过程中,由于沉积基片的存在,激光驻波场内会产生直边衍射现象,从而影响原子的运动轨迹及沉积光栅。建立了直边衍射扰动下激... 详细信息

利用近共振激光驻波场操纵中性原子实现纳米级条纹沉积是一种新型的研制纳米结构长度标准传递方法。在会聚原子过程中,由于沉积基片的存在,激光驻波场内会产生直边衍射现象,从而影响原子的运动轨迹及沉积光栅。建立了直边衍射扰动下激光驻波场模型,通过四阶龙格-库塔法,对铬原子的三维运动轨迹及沉积效果进行仿真。考虑到激光功率与失谐量的影响,从半峰全宽(FWHM)和对比度入手,对铬原子运动轨迹及沉积条纹特性进行分析。结果表明,当激光功率为3.93mW,失谐量为200 MHz时,原子沉积光栅的FWHM为6.043nm,对比度为0.863,原子沉积光栅的质量最佳。与经典模型相比,该模型考虑了驻波场中直边衍射的影响,所得模拟结果更接近实际,对实验有理论指导意义。

关键词：激光光学直边衍射三维沉积特性龙格-库塔法