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非快速眼动睡眠期间神经同步活动与记忆巩固关系研究进展

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生理学报 2024年第1期76卷 119-127页

作者：孟维伟邵琪邵文威李晓红天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072

神经同步活动被认为是神经系统信息处理的关键。脑内存在多种不同频段的局部同步活动和区域间同步活动,这些神经同步活动与多种行为和认知功能相关。记忆作为脑的高级认知功能,其形成和巩固的过程与神经同步活动关系密切。本文主要从体... 详细信息

神经同步活动被认为是神经系统信息处理的关键。脑内存在多种不同频段的局部同步活动和区域间同步活动,这些神经同步活动与多种行为和认知功能相关。记忆作为脑的高级认知功能,其形成和巩固的过程与神经同步活动关系密切。本文主要从体内非快速眼动(non-rapid eye movement,NREM)睡眠期间多个脑区间的神经振荡活动以及体外培养神经网络的同步爆发活动两个层面综述了神经同步活动与记忆巩固关系的研究进展,分析了当前研究存在的问题,并对今后的相关研究作出展望。

关键词：神经同步活动记忆巩固同步爆发神经振荡

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体外培养的神经元网络可塑性

生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1000-1009页

作者：邵琪孟维伟李晓红邵文威天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072

神经元网络是大脑执行高级认知行为的结构基础,研究证明学习记忆及神经退行性疾病与神经元网络可塑性密切相关。因此,揭示调控和改变神经元网络可塑性的机制对理解神经系统信息交互以及疾病治疗具有重大意义。目前,基于微电极阵列(micro... 详细信息

神经元网络是大脑执行高级认知行为的结构基础,研究证明学习记忆及神经退行性疾病与神经元网络可塑性密切相关。因此,揭示调控和改变神经元网络可塑性的机制对理解神经系统信息交互以及疾病治疗具有重大意义。目前,基于微电极阵列(microelectrode array,MEA)培养的神经元网络是体外探究学习和记忆机制的理想模型,同时针对该模型的研究为预防和治疗神经退行性疾病提供了独特的视角。本文综述了基于MEA采集体外培养神经元网络的放电信号来构建功能网络的相关研究,分别从二维神经元网络和三维脑类器官发育,以及开环和闭环电刺激对神经元网络可塑性影响的角度,总结了体外培养神经元网络可塑性的相关研究,最后对该方向的应用前景进行了展望。

关键词：微电极阵列可塑性功能网络发育电刺激调控

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机械应力对巨噬细胞的功能调节作用及机制

生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1010-1022页

作者：张亚宁张艺扉天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072

巨噬细胞作为先天免疫系统识别外界环境刺激的先锋,能够响应环境细微变化对自身功能实现适应性调节,在维持体内稳态和抵抗感染方面起关键作用。生理或病理组织微环境存在多种机械应力刺激,对巨噬细胞的免疫功能具有重要影响。本文围绕... 详细信息

巨噬细胞作为先天免疫系统识别外界环境刺激的先锋,能够响应环境细微变化对自身功能实现适应性调节,在维持体内稳态和抵抗感染方面起关键作用。生理或病理组织微环境存在多种机械应力刺激,对巨噬细胞的免疫功能具有重要影响。本文围绕机械应力对巨噬细胞的功能调节,从影响细胞行为和极化的角度综述,总结巨噬细胞机械应力感知及转导的分子机制,展望巨噬细胞力学生物学研究在组织工程、再生医学以及肿瘤免疫治疗领域的应用前景,为深入理解巨噬细胞功能可塑性提供有力支持。

关键词：力学生物学巨噬细胞机械力感知与转导

红景天苷调控RAGE/JAK1/STAT3信号通路对糖尿病肾病小鼠的肾脏保护作用研究

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中国中药杂志 2024年第8期49卷 2188-2196页

作者：冷昌龙林款周梅叶贤胜舒细记柳威江汉大学武汉生物医学研究院湖北武汉430000

基于糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)/酪氨酸激酶1(janus activated kinase 1,JAK1)/信号转导和转录激活因子3(signal transduction and activator of transcription 3,STAT3)信号通路探讨红景天苷对糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)小鼠肾损伤的保护作用。采用高糖高脂饮食联合腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立小鼠DN模型,随机分为正常组、模型组、红景天苷低剂量(20 mg·kg~(-1))组、红景天苷高剂量(100 mg·kg~(-1))组、二甲双胍(140 mg·kg~(-1))组,每组12只。造模成功后每日灌胃相应药物或溶剂1次,持续10周,每2周测定体质量、日饮水量,检测空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)。末次给药结束后,进行口服糖耐量测试,收集24 h尿液、血清及肾组织样本。采用生化法检测24 h尿蛋白(24 hours urinary total protein,24 h-UTP),血清肌酐(serum creatinine,Scr)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)水平;过碘酸雪夫(periodic acid-Schiff,PAS)染色观察肾组织病理形态变化;免疫组织化学染色检测肾脏α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、波形蛋白(vimentin)、糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)表达;试剂盒检测肾组织超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)活力以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平;酶联免疫吸附测定法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清AGEs、羧乙基赖氨酸(carboxyethyllysine,CEL)、羧甲基赖氨酸(carboxymethyllysine,CML)水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测肾组织RAGE蛋白表达以及JAK1、STAT3蛋白的磷酸化水平。结果显示,与正常组比较,模型组小鼠FBG,血糖曲线下面积(area under the curve of glucose,AUCG),饮水量,肾脏指数,24 h-UTP,肾小管损伤评分,肾小球细胞外基质占比,血清中Scr、BUN、TG、LDL-C、AGEs、CEL、CML水平,肾组织中MDA含量,α-SMA、vimentin、AGEs、RAGE蛋白表达及JAK1、STAT3蛋白的磷酸化水平显著增加(P研究表明,红景天苷可通过抑制AGEs介导的RAGE/JAK1/STAT3信号轴活性减轻氧化应激反应和肾脏纤维化,发挥治疗DN的作用。

关键词：红景天苷糖尿病肾病氧化应激肾脏纤维化 RAGE/JAK1/STAT信号轴

TFEB activator 1增强小胶质细胞中β淀粉样蛋白寡聚体的自噬降解

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生理学报 2024年第3期76卷 365-375页

作者：解雨琪朱俐王雪婷南通大学特种医学研究院

本文旨在研究TFEB activator 1 (TA1)改善小胶质细胞自噬降解β淀粉样蛋白寡聚体(oligomeric amyloid-β, oAβ)的机制，探讨TA1对于阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)体外小胶质细胞模型的治疗效果。在体外培养的原代小胶质细胞... 详细信息

本文旨在研究TFEB activator 1 (TA1)改善小胶质细胞自噬降解β淀粉样蛋白寡聚体(oligomeric amyloid-β, oAβ)的机制，探讨TA1对于阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)体外小胶质细胞模型的治疗效果。在体外培养的原代小胶质细胞中，分别给予oAβ (1μmol/L)处理0、3、12、24 h，或以oAβ (1μmol/L)和TA1 (1μmol/L)联合处理细胞12 h后，巴弗洛霉素A1(100 nmol/L)继续处理细胞1 h。采用荧光示踪法检测小胶质细胞内吞或降解oAβ1-42的水平；采用mCherry-EGFP-LC3的慢病毒转染原代小胶质细胞，检测自噬通量的变化；利用免疫荧光法检测oAβ1-42与溶酶体相关膜蛋白1 (lysosome-associated membrane protein 1, LAMP1)或微管相关蛋白轻链3 (microtuble-associated protein light chain 3, LC3)的共定位、TFEB核表达及自噬小体数量的变化；采用qRT-PCR法检测自噬基因Lamp1、Atg5、Map1lc3b的表达变化。结果显示：长时程oAβ暴露后，小胶质细胞内吞与降解oAβ的能力明显下降，细胞内自噬小体数量及自噬通量降低，自噬调节因子TFEB的核表达降低，自噬基因表达降低，引发oAβ的自噬降解受损；给予上述细胞TA1治疗后，可观察到TFEB的核表达明显上调，细胞内自噬基因表达上调，自噬通量恢复，小胶质细胞内吞与降解oAβ的能力得到明显恢复。因此，TA1可以通过上调小胶质细胞TFEB介导的自噬，改善AD小胶质细胞清除oAβ的能力，提示TA1可作为治疗AD的潜在药物。

关键词： TFEB activator 1 β淀粉样蛋白寡聚体小胶质细胞自噬

不饱和脂质氮杂环丙烷化反应中间体的原位质谱分析

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质谱学报 2024年第1期45卷 149-156,I0005页

作者：陈凯祥魏是奇陈素明武汉大学高等研究院湖北武汉430072

脂质结构决定生物功能,对不饱和脂质C C双键异构体的鉴定面临着挑战。直接的氮-甲基(N-Me)氮杂环丙烷化反应可以对不饱和脂质双键进行衍生,通过与串联质谱结合可实现不饱和脂质双键位置的解析。然而,目前N-Me氮杂环丙烷化反应机理研究... 详细信息

脂质结构决定生物功能,对不饱和脂质C C双键异构体的鉴定面临着挑战。直接的氮-甲基(N-Me)氮杂环丙烷化反应可以对不饱和脂质双键进行衍生,通过与串联质谱结合可实现不饱和脂质双键位置的解析。然而,目前N-Me氮杂环丙烷化反应机理研究尚缺乏中间过程的直接证据。本工作采用一种基于θ毛细管的纳升静电喷雾离子化质谱(nESTASI-MS)分析装置,研究不饱和磷脂酰胆碱的氮杂环丙烷化反应过程,捕获并鉴定了反应过程中的关键中间体,为阐明氮杂环丙烷化反应机理提供了直接证据。

关键词：质谱(MS) 化学反应中间体氮杂环丙烷化反应双键位置鉴定

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数据库索引调优技术综述

计算机研究与发展 2024年第4期61卷 929-954页

作者：赖思超吴小莹彭煜玮彭智勇武汉大学计算机学院武汉430072 武汉大学大数据研究院武汉430072

索引调优是数据库调优的重要组成部分,一直受到广泛关注.由于索引调优问题的理论复杂性和大数据时代的到来,通过DBA手动调优的方案已经无法满足现代数据库的发展需求,调优方案逐渐开始向自动化、智能化的方向发展.随着机器学习技术的发... 详细信息

索引调优是数据库调优的重要组成部分,一直受到广泛关注.由于索引调优问题的理论复杂性和大数据时代的到来,通过DBA手动调优的方案已经无法满足现代数据库的发展需求,调优方案逐渐开始向自动化、智能化的方向发展.随着机器学习技术的发展,越来越多的索引选择方案开始引入机器学习技术,并取得了一定的研究成果.将索引调优问题的解决方案归结为一种基于搜索的调优范式,归纳了其研究内容,阐述了其面临的挑战,对调优范式内的索引配置空间的生成、索引配置的评价以及索引配置的枚举与搜索3方面的研究成果进行了归纳、总结和对比.对动态工作负载下的索引选择问题(index selection problem,ISP)所面临的新挑战进行了分析,并基于在线反馈控制回路框架对其解决方案进行梳理.讨论了索引调优工具的发展与现状,通过对现有研究的分析论述,为后来研究者提供参考和研究思路,并对索引选择方案的未来进行了展望.

关键词：数据库索引索引选择索引调优性能调优机器学习

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钴催化配体控制氧杂环烯烃的选择性氢烷基化

有机化学 2024年第3期44卷 1041-1042页

作者：艾宇琪孔望清武汉大学高等研究院武汉430072

药物化学研究表明,药物分子的生物活性与分子中sp^(3)碳原子比例(Fsp^(3))的增加高度相关,立体中心的手性拓扑结构可以提高候选药物的稳定性、成药性和临床成功率[1],因此药物化学家对发展sp^(3)碳结构构建的新策略日益重视.传统构建C(s... 详细信息

药物化学研究表明,药物分子的生物活性与分子中sp^(3)碳原子比例(Fsp^(3))的增加高度相关,立体中心的手性拓扑结构可以提高候选药物的稳定性、成药性和临床成功率[1],因此药物化学家对发展sp^(3)碳结构构建的新策略日益重视.传统构建C(sp^(3))—C(sp^(3))键的方法依赖烷基金属试剂(包括有机锂、有机镁、有机锌和有机硼试剂等)对亲电试剂(羰基、酰胺、Michael受体)的加成反应(Scheme 1,a)[2].此外,过渡金属催化亲电试剂与亲核试剂的交叉偶联反应是构建各种C(sp^(3))—C(sp^(3))键的强有力手段(Scheme 1,b)[3].

关键词：亲电试剂交叉偶联反应亲核试剂碳原子过渡金属催化烷基化有机锂药物分子

自由基Brook重排调控的α-氟烷基-α-硅基甲醇参与的烯烃双官能团化反应

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化学学报 2024年第2期82卷 119-125页

作者：邓沈娜彭常春牛云宏许云张云霄陈祥王红敏刘珊珊沈晓武汉大学高等研究院武汉430072 武汉大学深圳研究院深圳518057 江西济民可信药业有限公司宜春336000

α-氟烷基醇是药物分子的重要结构单元.以锰络合物为催化剂,以α-氟烷基-α-硅基甲醇为试剂,通过自由基Brook重排,对烯烃进行双官能团化的三组分反应模块化合成了α-氟烷基醇化合物.该反应操作简单,底物普适性良好,能够进行克级规模的制... 详细信息

α-氟烷基醇是药物分子的重要结构单元.以锰络合物为催化剂,以α-氟烷基-α-硅基甲醇为试剂,通过自由基Brook重排,对烯烃进行双官能团化的三组分反应模块化合成了α-氟烷基醇化合物.该反应操作简单,底物普适性良好,能够进行克级规模的制备,有一定的应用潜力.

关键词：自由基Brook重排烯烃双官能团化三组分反应锰催化