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基于机器学习的格点气温预报订正方法

气象 2024年第1期50卷 103-114页

作者：方鸿斌王珊珊王晓玲谭江红鲁礼炳武汉中心气象台武汉430074 湖北省襄阳市气象局襄阳441022 湖北省荆州市气象局荆州434022

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温... 详细信息

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温预报产品。利用2021年4—9月的预报产品和格点实况资料进行检验,结果表明:基于机器学习的气温预报方法(MLT)取得了较好的预报效果,其在0~72 h时效内优于中央气象台下发的气温精细化指导预报(SCMOC)和EC产品;MLT在山区的误差较平原大,但山区的订正幅度大于平原,日最高气温的订正幅度大于日最低气温的订正幅度;4—9月MLT、SCMOC、EC产品的平均绝对误差(MAE)日变化都呈现了白天偏高、夜间偏低、午后凸起的单峰特征,MLT的MAE值较SCMOC和EC产品的更低,并且在转折性天气中仍具有优势;站点检验与格点检验结论一致,基于格点建模的气温预报产品对站点预报同样得到了订正。机器学习在格点气温的模式订正方面可以作为一个行之有效的手段。

关键词：格点气温机器学习特征选择分区建模

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肠道菌群与骨质疏松及运动干预

中国组织工程研究 2024年第26期28卷 4250-4256页

作者：杨启航蒲锐陈子扬冷思逸宋永晶刘辉杜光友长江大学教育与体育学院湖北省荆州市434023 长江大学运动人体科学实验室湖北省荆州市434023 长江大学医学部湖北省荆州市434023

背景:肠道菌群及其代谢物能参与骨质疏松的病理进程,在骨质疏松的诊断与治疗中发挥重要作用。此外,运动可调控肠道菌群进而影响骨质疏松的发生发展。目的:总结肠道菌群对成骨细胞、破骨细胞和骨髓间充质干细胞等的作用与机制,探讨运动... 详细信息

背景:肠道菌群及其代谢物能参与骨质疏松的病理进程,在骨质疏松的诊断与治疗中发挥重要作用。此外,运动可调控肠道菌群进而影响骨质疏松的发生发展。目的:总结肠道菌群对成骨细胞、破骨细胞和骨髓间充质干细胞等的作用与机制,探讨运动介导肠道菌群在调控骨质疏松中的潜在作用。方法:以“Intestinal flora,intestinal bacteria,metabolites of intestinal flora,bone metabolism,osteoporosis,exercise”和“肠道菌群,肠道细菌,肠道菌群代谢物,骨代谢,骨质疏松和运动”为关键词,检索PubMed和CNKI数据库1990-2023年间相关文献。结果与结论:①肠道菌群丰度和多样性变化以及氧化三甲胺和胆汁酸等肠道菌群代谢物水平变化,能作为骨质疏松诊断的生物标记物。②肠道菌群失调可导致肠屏障功能障碍和产生过量脂多糖、氧化三甲胺,诱导分泌肿瘤坏死因子α等炎症细胞因子、激活核因子κB信号通路以及加剧氧化应激等,进而促进破骨细胞分化、诱导成骨细胞凋亡以及影响骨髓间充质干细胞的成骨迁移;重塑肠道菌群稳态能抑制炎症反应、下调氧化应激,进而抑制破骨细胞分化、促进成骨细胞分化以及调控骨髓间充质干细胞的成骨迁移,防治骨质疏松。③运动能调控肠道菌群稳态、改善肠屏障功能、促进短链脂肪酸和胆汁酸分泌、下调血清脂多糖水平、降低氧化应激,进而抑制骨细胞凋亡、抑制破骨细胞分化、促进成骨细胞分化和调节骨细胞营养代谢,从而发挥防治骨质疏松的潜力。

关键词：肠道菌群肠道细菌肠道菌群代谢物骨代谢骨质疏松运动

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肠道菌群代谢物在肥胖调控中的作用与机制

中国组织工程研究 2024年第2期28卷 308-314页

背景:肠道菌群与宿主能量平衡和新陈代谢密切相关。肠道菌群代谢物可调控肥胖的发生发展,可成为防治肥胖新靶点。目的:总结肠道菌群与肥胖之间的相互作用,以及对肠道菌群代谢物调控肥胖的具体作用机制进行分析,旨在为肥胖的防治提供参... 详细信息

背景:肠道菌群与宿主能量平衡和新陈代谢密切相关。肠道菌群代谢物可调控肥胖的发生发展,可成为防治肥胖新靶点。目的:总结肠道菌群与肥胖之间的相互作用,以及对肠道菌群代谢物调控肥胖的具体作用机制进行分析,旨在为肥胖的防治提供参考与依据。方法:以“Intestinal microbiota,intestinal bacteria,intestinal microbiota metabolites,short-chain fatty acids,bile acids,lipopolysaccharide,trimethylamine N-oxide,medium-chain fatty acids,tryptophan derivatives,obesity”和“肠道菌群、肠道细菌、肠道菌群代谢物、短链脂肪酸、胆汁酸、脂多糖、氧化三甲胺、中链脂肪酸、色氨酸衍生物、肥胖”为检索词,检索PubMed和中国知网数据库1990-2022年发表的相关文献,根据纳入排除标准选择88篇文献。结果与结论:①肠道菌群与肥胖的发生发展密切相关,如厚壁菌与拟杆菌的比值变化可作为肥胖诊断的生物标记物,并通过短双歧杆菌、乳杆菌和阿克曼氏菌等益生菌定植可延缓肥胖的发生。②肠道菌群主要以肠道菌群代谢物为介导参与对肥胖的调控,如短链脂肪酸可通过调节G蛋白偶联受体41,43和过氧化物酶体增殖物激活受体γ等信号通路调控脂肪生成,进而延缓肥胖的发生发展;胆汁酸可通过促进G蛋白偶联受体5和法尼醇X受体的活化,增加胰岛素敏感性和机体组织的能量消耗;此外,脂多糖、氧化三甲胺、中链脂肪酸和色氨酸衍生物还可通过各种信号通路广泛参与肥胖的发生发展。③同一菌群代谢物在调控肥胖具体过程中因其介导的信号通路不同,进而产生异质性作用,在高脂饮食影响下,乙酸可通过诱导副交感神经系统激活,导致食欲亢进和肝脏胰岛素抵抗,进而加速肥胖的生理病程。

关键词：肠道菌群肥胖肠道菌群代谢物短链脂肪酸胆汁酸脂多糖氧化三甲胺

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肠道菌群与骨质疏松性骨折

中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1296-1304页

作者：赵文生李孝林彭昌华邓佳盛浩陈洪卫张朝驹何川湖北中医药大学湖北省武汉市430061 长江大学湖北省荆州市434023 湖北中医药大学附属荆州市中医医院湖北省荆州市434000

背景:骨质疏松性骨折是骨质疏松症最严重的并发症,既往的研究已经证实了肠道菌群对骨骼组织具有调节作用,肠道菌群与骨质疏松性骨折有着重要关系,但是二者之间的因果关系尚不清楚。目的:使用孟德尔随机化(MR)方法探索肠道菌群与骨质疏... 详细信息

背景:骨质疏松性骨折是骨质疏松症最严重的并发症,既往的研究已经证实了肠道菌群对骨骼组织具有调节作用,肠道菌群与骨质疏松性骨折有着重要关系,但是二者之间的因果关系尚不清楚。目的:使用孟德尔随机化(MR)方法探索肠道菌群与骨质疏松性骨折之间的因果关系。方法:从IEU Open GWAS数据库和芬兰数据库R9中分别获得了肠道菌群和骨质疏松性骨折的GWAS数据集,以肠道菌群作为暴露因素,骨质疏松性骨折作为结局变量,采用随机效应逆方差加权法、MR-Egger回归、加权中位数法、简单模型法以及加权模型法进行孟德尔随机化分析来评估肠道菌群与骨质疏松性骨折之间是否存在因果关系,通过敏感性分析来检验结果的可靠性和稳健性,并进行反向孟德尔随机化分析来进一步验证正向孟德尔随机化分析中确定的因果关系。结果与结论:①此孟德尔随机化分析结果表明,肠道菌群与骨质疏松性骨折之间存在因果关系。放线菌目(OR=1.562,95%CI:1.027-2.375,P=0.037)、放线菌科(OR=1.561,95%CI:1.027-2.374,P=0.037)、放线菌属(OR=1.544,95%CI:1.130-2.110,P=0.006)、丁酸球菌属(OR=1.781,95%CI:1.194-2.657,P=0.005)、粪球菌属-2(OR=1.550,95%CI:1.068-2.251,P=0.021)、Family ⅩⅢ UCG-001属(OR=1.473,95%CI:1.001-2.168,P=0.049)、产甲烷短杆菌属(OR=1.274,95%CI:1.001-1.621,P=0.049)、罗氏菌属(OR=1.429,95%CI:1.015-2.013,P=0.041)的丰度升高,会增加患者骨质疏松性骨折的风险;②拟杆菌纲(OR=0.660,95%CI:0.455-0.959,P=0.029)、拟杆菌目(OR=0.660,95%CI:0.455-0.959,P=0.029)、克里斯滕森氏菌科(OR=0.725,95%CI:0.529-0.995,P=0.047)、瘤胃球菌科(OR=0.643,95%CI:0.443-0.933,P=0.020)、肠杆菌属(OR=0.558,95%CI:0.395-0.788,P=0.001)、直肠真杆菌属(OR=0.631,95%CI:0.435-0.916,P=0.016)、毛螺菌科-UCG008(OR=0.738,95%CI:0.546-0.998,P=0.048)、瘤胃梭菌属-9(OR=0.492,95%CI:0.324-0.746,P=0.001)的丰度升高,会降低患者骨质疏松性骨折的风险。③文章通过孟德尔随机化方法发现了16种与骨质疏松性骨折相关的肠道菌群,即以肠道菌群为暴露因素,骨质疏松性骨折为结局变量,8种肠道菌群与骨质疏松性骨折呈正向因果关联,另外8种肠道菌群与骨质疏松性骨折呈负向因果关联。④此研究结果不仅为临床上骨质疏松性骨折的早期预测及潜在治疗靶点确定了新的生物标志物,还为骨组织工程中研究通过肠道菌群改善骨质疏松性骨折的发生与预后提供了实验基础和理论依据。

关键词：孟德尔随机化肠道菌群骨质疏松性骨折因果关系遗传学全基因组关联研究单核苷酸多态性工具变量风险因素

悟透言中意方见爱之深——《秋天的怀念》平中见奇的语言特色例析

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中学语文教学 2024年第6期 62-64页

作者：杨先武湖北省荆州市实验中学 434020

《秋天的怀念》叙述了作者一段感人至深的经历。全文不足千字,既无华丽的辞藻,也未运用工巧的句式,但作者正是通过毫无矫饰的语言,表达了对母亲深切的怀念。仔细品析文章朴实无华的语言,才能感受史铁生母亲那种真挚无私的爱,领悟作者怀... 详细信息

《秋天的怀念》叙述了作者一段感人至深的经历。全文不足千字,既无华丽的辞藻,也未运用工巧的句式,但作者正是通过毫无矫饰的语言,表达了对母亲深切的怀念。仔细品析文章朴实无华的语言,才能感受史铁生母亲那种真挚无私的爱,领悟作者怀念母亲而又蕴含内疚的复杂感情。

关键词：语言特色平中见奇无私的爱《秋天的怀念》

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运动干预与细胞焦亡在骨关节炎中的作用

中国组织工程研究 2025年第8期29卷 1667-1675页

作者：王秋月靳攀蒲锐长江大学教育与体育学院湖北省荆州市434023 长江大学医学部湖北省荆州市434023 长江大学运动人体科学实验室湖北省荆州市434023

背景:细胞焦亡参与软骨细胞外基质降解、滑膜炎症以及疼痛,在骨关节炎防治中发挥重要作用。此外,运动可通过抑制细胞焦亡调控骨关节炎的发生,已成为防治骨关节炎的研究热点。目的:总结细胞焦亡在骨关节炎中的调控作用,以及运动介导细胞... 详细信息

背景:细胞焦亡参与软骨细胞外基质降解、滑膜炎症以及疼痛,在骨关节炎防治中发挥重要作用。此外,运动可通过抑制细胞焦亡调控骨关节炎的发生,已成为防治骨关节炎的研究热点。目的:总结细胞焦亡在骨关节炎中的调控作用,以及运动介导细胞焦亡在改善骨关节炎中的机制。方法:以“pyroptosis,osteoarthritis,chondrocyte pyroptosis,synovial cell pyroptosis,exercise”和“细胞焦亡,骨关节炎,软骨细胞焦亡,滑膜细胞焦亡,运动”为关键词,检索PubMed与中国知网数据库1992-2024年间发表的相关文献,根据纳入及排除标准选择71篇文献进行综述。结果与结论:①骨关节炎是以软骨细胞外基质降解、滑膜炎症和软骨下骨重塑等为特点的慢性退行性关节疾病,易引起骨的器质性病变、疼痛并引发功能障碍。②细胞焦亡作为一种特殊的程序性死亡机制,其特征为细胞裂解死亡释放炎症因子引发强烈的炎症反应,与骨关节炎的发生发展关系密切。细胞焦亡可导致大量炎症因子释放,进而激活核因子κB转录,增加焦亡蛋白的产生,进而加剧骨关节炎的发生发展,因此细胞焦亡可作为骨关节炎防治的新方向。③运动可通过下调焦亡蛋白信号通路和抑制相关炎症因子表达等途径抑制软骨细胞和滑膜细胞的焦亡,从而在骨关节炎防治中发挥重要作用。有氧和无氧运动可通过抑制细胞焦亡的发生延缓骨关节炎的病理进程,中等强度的有氧运动通过抑制细胞焦亡信号通路改善骨关节炎的效果较好,无氧运动可通过提高肌肉质量进而对骨关节炎产生有益效应。

关键词：细胞焦亡骨关节炎运动运动调控信号通路综述

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肠道菌群、运动干预与呼吸系统疾病

中国组织工程研究 2025年第14期29卷 3034-3042页

作者：殷月冷思逸靳攀陈子扬蒲锐长江大学教育与体育学院湖北省荆州市434023 长江大学医学部湖北省荆州市434023 长江大学运动人体科学实验室湖北省荆州市434023

背景:肠道菌群是位于人体胃肠道中的一种多样化和动态的微生物群落总称,对维持人体免疫和健康有着至关重要的作用。近年提出“肠-肺轴”概念,提示肠道菌群与肺密切相关,且运动可通过维持肠道菌群平衡调节呼吸系统疾病。目的:综述了肠道... 详细信息

背景:肠道菌群是位于人体胃肠道中的一种多样化和动态的微生物群落总称,对维持人体免疫和健康有着至关重要的作用。近年提出“肠-肺轴”概念,提示肠道菌群与肺密切相关,且运动可通过维持肠道菌群平衡调节呼吸系统疾病。目的:综述了肠道菌群与肺炎、肺癌、哮喘病和慢性肺阻塞疾病等不同呼吸系统疾病的关系、不同运动方式对肠道菌群和呼吸系统疾病的影响,为深入探讨运动调控肠道菌群在呼吸系统疾病中的作用机制提供新的思路。方法:检索1944-2024年间CNKI和PubMed数据库相关文献,中文检索词包括“肠道菌群、肠道细菌、呼吸系统疾病、肺炎、肺癌、哮喘病和慢性肺阻塞疾病、有氧运动、抗阻运动”等;英文检索词包括“Intestinal flora,Gut bacteria,Respiratory illness,Pneumonia,Lung cancer,Asthma,Chronic obstructive pulmonary diseases,Aerobic exercise、Resistance training”等,根据纳入和排除标准选择101篇文献进行归纳总结。结果与结论:①肠道菌群在肺炎、肺癌、哮喘病和慢性肺阻塞疾病等多种呼吸系统疾病中发挥着重要的调节作用。②不同运动方式与肠道菌群密切相关:有氧运动可通过改善胰岛素敏感性、增加菌群多样性和抑制全身慢性炎症在肠道菌群的调控中发挥有益效应;抗阻运动可降低肠黏膜通透性并促进短链脂肪酸的产生;有氧联合抗阻运动也可提升肠道菌群多样性、影响肠道菌群组成。③运动可通过调节炎症反应和减轻氧化应激损伤,提高心肺功能和运动表现进而改善呼吸系统疾病。④运动通过调控肠道菌群抑制炎症反应、调节氧化应激、改善肠屏障通透性和维持肠道菌群稳态,在防治呼吸系统疾病中发挥关键作用。

关键词：肠道菌群呼吸系统疾病肺炎肺癌哮喘病慢性肺阻塞疾病有氧运动抗阻运动综述

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后路寰枢椎侧块关节间松解与后路螺钉复位固定及植骨融合治疗寰枢椎脱位

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中国组织工程研究 2024年第33期28卷 5364-5369页

作者：申庆丰李凌博夏英鹏马诗博天津市人民医院脊柱外科天津市300121 荆州市中心医院骨科湖北省荆州市434020

背景:寰枢椎脱位常通过椎板间植骨促进融合,但针对后路寰枢椎侧块关节间松解与融合治疗复杂寰枢椎脱位的研究报道相对匮乏。目的:探讨单纯后路寰枢椎侧块关节间松解与融合治疗寰枢椎脱位的安全性和有效性。方法:回顾性分析2017年1月至2... 详细信息

背景:寰枢椎脱位常通过椎板间植骨促进融合,但针对后路寰枢椎侧块关节间松解与融合治疗复杂寰枢椎脱位的研究报道相对匮乏。目的:探讨单纯后路寰枢椎侧块关节间松解与融合治疗寰枢椎脱位的安全性和有效性。方法:回顾性分析2017年1月至2021年7月入组的30例寰枢椎脱位患者的临床资料,患者均为可复性寰枢椎脱位,均行后路寰枢椎侧块关节间松解与融合术治疗,术中应用专利器械松解寰枢侧块关节,应用后路螺钉复位固定并在侧块关节间隙植骨。术后随访6-24个月,平均(13.0±5.4)个月,随访期间复查颈椎MRI观察上颈椎减压情况,复查X射线片及CT观察上颈椎复位情况以及内固定有无松动、断裂,同时评估侧块间植骨融合情况。采用日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分评价脊髓功能的改善情况,颈椎功能障碍指数(NDI)以及生活质量评分量表(SF-36)评估日常生活功能改善情况,测量寰齿前间隙、寰椎平面脊髓有效空间评估寰枢椎复位及减压情况。结果与结论:①30例患者手术顺利,术中未发生脊髓神经、椎动脉损伤等严重并发症,术后复查颈椎MRI显示脊髓压迫解除,X射线片及CT显示寰齿前间隙明显减小,寰椎平面脊髓有效空间明显增加,患者神经功能障碍症状明显减轻;②随访期间X射线片及CT显示内固定坚固,未出现断钉断棒,寰枢椎脱位无复发;③末次随访时患者JOA评分、颈椎功能障碍指数、生活质量评分较术前显著改善(P<0.05),末次随访JOA评分平均改善率为73.1%,平均颈椎功能受损指数为8.80%,所有患者寰枢椎侧块关节间均有连续骨痂连接,达到骨性融合;④结果表明:采用单纯后路寰枢椎侧块关节间松解与融合治疗寰枢椎脱位,可以显著提高融合率,缩短融合时间。

关键词：寰枢椎脱位寰枢侧块关节松解减压固定融合

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洪湖浮游植物群落结构稳态转换及其影响因子

湿地科学 2024年第2期22卷 264-272页

作者：谢高华陈燕飞周元董玉茹孙咏曦油气地球化学与环境湖北省重点实验室长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 湖北省荆州市水文水资源勘测局湖北荆州434000

为了探究洪湖浮游植物群落结构的稳态转换及其主要影响因子,2010—2019年,在洪湖设置5个采样点,每月进行浮游植物样品采集。采用STARS(Sequential t-test analysis of regime shifts)方法,研究洪湖浮游植物细胞密度在丰水期、平水期和... 详细信息

为了探究洪湖浮游植物群落结构的稳态转换及其主要影响因子,2010—2019年,在洪湖设置5个采样点,每月进行浮游植物样品采集。采用STARS(Sequential t-test analysis of regime shifts)方法,研究洪湖浮游植物细胞密度在丰水期、平水期和枯水期的稳态转换规律。结果表明,丰水期、平水期和枯水期洪湖浮游植物细胞密度均在2016年发生稳态转换,主要因为在长期围网养殖过程中,过量营养元素的投放导致洪湖水体富营养化、底泥恶化,加之2016年大洪水对洪湖生态系统造成毁灭性破坏,导致洪湖藻类大量繁殖,从而使得洪湖藻种数量在2016年发生稳态转换;冗余分析表明,在不同阶段影响洪湖浮游植物的主要驱动因子不同,其中在丰水期稳态转换前影响浮游植物细胞密度的显著因子为透明度、水温和pH,稳态转换后为透明度、水温、溶解氧浓度、高锰酸盐指数、总氮浓度和氨氮浓度;在平水期稳态转换前为水温、pH、溶解氧浓度、透明度、氨氮浓度和高锰酸盐指数,稳态转换后为高锰酸盐指数和溶解氧浓度;枯水期稳态转换前为pH、溶解氧浓度、总氮浓度和高锰酸盐指数,稳态转换后为透明度、pH、总磷浓度、高锰酸盐指数、总氮浓度和氨氮浓度。

关键词：浮游植物群落结构稳态转换 STARS方法洪湖