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孕妇肠道、阴道菌群和新生儿胎粪、胎皮脂菌群的相关性研究

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第1期44卷 50-63页

作者：马锦倩范翩翩郑涛张琳陈远志申剑欧阳凤秀上海交通大学医学院附属新华医院环境与儿童健康教育部和上海市重点实验室上海200092 上海体育大学运动健康学院上海200438 上海交通大学医学院附属新华医院妇产科上海200092 上海交通大学医学院附属国际和平妇幼保健院产科上海200030 上海交通大学系统生物医学研究院系统生物医学教育部重点实验室上海200240

目的·分析母亲孕晚期肠道菌群、阴道菌群、新生儿胎粪及胎皮脂菌群的多样性及菌群构成,比较其异同及相关性。方法·前瞻性研究。招募2018年8月—11月于上海交通大学医学院附属新华医院分娩的11对母婴,采集母亲孕晚期粪便样本、阴道拭... 详细信息

目的·分析母亲孕晚期肠道菌群、阴道菌群、新生儿胎粪及胎皮脂菌群的多样性及菌群构成,比较其异同及相关性。方法·前瞻性研究。招募2018年8月—11月于上海交通大学医学院附属新华医院分娩的11对母婴,采集母亲孕晚期粪便样本、阴道拭子及新生儿胎粪;招募2018年12月于上海交通大学医学院附属国际和平妇幼保健院分娩的14名新生儿,采集额部、腋窝、腹股沟部位的胎皮脂及胎粪样本。所有孕妇均为阴道自然分娩。采用16S rRNA基因V3~V4区测序进行微生物检测,分析11对母婴中母亲的肠道菌群、阴道菌群和新生儿的胎粪菌群,以及14名新生儿的胎皮脂菌群和胎粪菌群的多样性、菌群构成,分析异同及相关性。结果·母亲肠道菌群的操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数、Ace指数、Chao1指数、Shannon指数均高于阴道菌群和新生儿胎粪菌群;新生儿3个部位胎皮脂菌群的Ace指数和Chao1指数均显著高于胎粪菌群(均P<0.01)。母亲肠道菌群、阴道菌群和新生儿胎粪菌群β多样性存在差异(P<0.01);新生儿额部、腋窝和腹股沟3个部位胎皮脂菌群的β多样性相似,但与胎粪菌群存在差异(P<0.01)。在门水平上,母亲肠道菌群优势菌主要为厚壁菌门(Firmicutes,52.76%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,41.67%),阴道菌群优势菌为厚壁菌门(74.36%)和放线菌门(Actinobacteria,21.25%),胎皮脂菌群的优势菌为厚壁菌门(84.22%)和变形菌门(Proteobacteria,8.80%),新生儿胎粪菌群在2个批次样本中优势菌均为变形菌门(分别占81.11%和88.72%)。在属水平上,母亲肠道菌群的优势菌为拟杆菌属(Bacteroides,35.42%)和栖粪杆菌属(Faecalibacterium,10.12%),阴道菌群的优势菌为乳杆菌属(Lactobacillus,69.10%)和双歧杆菌属(Bifidobacterium,11.30%),胎皮脂菌群的优势菌为乳杆菌属(79.81%)和假单胞菌属(Pseudomonas,3.23%),胎粪菌群的优势菌在2个批次样本中均为埃希菌属(Escherichia,分别占55.21%和31.18%)。结论·母亲孕晚期肠道菌群的α多样性高于阴道菌群和新生儿胎粪菌群,新生儿胎皮脂菌群α多样性高于胎粪菌群。厚壁菌门在母亲孕晚期肠道菌群、阴道菌群及新生儿胎皮脂菌群中均为优势菌,乳杆菌属在母亲阴道菌群及新生儿胎皮脂菌群中均为优势菌,胎粪菌群以变形菌门和埃希菌属较多。新生儿不同身体部位的胎皮脂菌群结构相似,但与胎粪菌群存在差异。

关键词：母婴菌群的垂直传递肠道菌群阴道菌群胎粪菌群胎皮脂菌群新生儿

等离子体催化及其在电力多元转换的应用研究进展

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电工技术学报 2024年第17期39卷 5461-5481页

作者：李天宇孙静高钰婷屈仲平周仁武西安交通大学等离子体生物医学研究中心西安710049 电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 西安710049

随着新能源技术的不断发展,电力多元转换(Power-to-X)已逐渐成为低碳转型领域的重要研究方向。大气压低温等离子体技术能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和波动性,已成为一种备受关注的解决方案。通过在温和条件下利用... 详细信息

随着新能源技术的不断发展,电力多元转换(Power-to-X)已逐渐成为低碳转型领域的重要研究方向。大气压低温等离子体技术能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和波动性,已成为一种备受关注的解决方案。通过在温和条件下利用可再生电力产生等离子体直接驱动高值化产品的生产和减排,为实现“双碳”目标提供了有力保障。该文首先介绍了常见的等离子体放电类型,并结合实例阐述了等离子体与催化剂之间可能存在的复杂协同效应;其次,对国内外在等离子体催化CO_(2)转化、等离子体催化固氮及等离子体催化CH_(4)重整三种典型研究实例的进展进行了概述;最后,基于目前的研究现状,分析了等离子体催化应用在Power-to-X技术中所面临的问题与挑战,并对等离子体催化的实验室研究与商业化实现提出了展望。总之,进一步研究等离子体催化技术及其在可持续发展和低碳经济方面的重要应用,对于推动清洁能源的使用和减少碳排放具有积极的意义。

关键词：大气压低温等离子体等离子体催化电力多元转换(Power-to-X) 协同效应能量效率

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微生物实验室实验操作现状调查和安全性分析

实验室研究与探索 2024年第5期43卷 235-239,262页

作者：李蓓付文诚李晓林张灿上海交通大学系统生物医学研究院上海200240 上海交通大学生命科学技术学院上海200240

随着微生物科学研究国际合作的不断深入,境外微生物的引进变得日益频繁而重要。但在具体操作过程中,微生物的引进、管理和销毁存在诸多问题。从境外微生物的引进尤其是从安全管理的角度出发,进行微生物实验室的安全调查,以期为相关的科... 详细信息

随着微生物科学研究国际合作的不断深入,境外微生物的引进变得日益频繁而重要。但在具体操作过程中,微生物的引进、管理和销毁存在诸多问题。从境外微生物的引进尤其是从安全管理的角度出发,进行微生物实验室的安全调查,以期为相关的科学研究提供参考。调查以上海交通大学为对象,通过设计调查问卷,对得到的结果加以分析。存在的问题主要有微生物实验室现代化管理水平偏低、微生物实验室安全教育培训单一、微生物废弃物处置缺乏标准和一站式流程。建议强化对引进微生物的安全意识,建立安全监管机制;完善微生物实验室准入制度;彻底解决微生物尤其是引进微生物的销毁问题。

关键词：微生物引进微生物实验室安全现状安全建议

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双层含骨基质骨器官芯片的构建

中华创伤杂志 2024年第1期40卷 20-28页

作者：张浩周晨阳胡衍陈晓王晓林苏佳灿上海交通大学医学院附属新华医院骨科上海200092 上海大学转化医学研究院上海200444 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

目的构建双层含骨基质骨器官芯片并用于体外模拟成骨细胞和破骨细胞分化,为抗骨质疏松药物开发提供新平台。方法使用WorkSoild软件制作双层双通道骨器官芯片设计图,利用光刻技术制备浇注母版。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过模具浇... 详细信息

目的构建双层含骨基质骨器官芯片并用于体外模拟成骨细胞和破骨细胞分化,为抗骨质疏松药物开发提供新平台。方法使用WorkSoild软件制作双层双通道骨器官芯片设计图,利用光刻技术制备浇注母版。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过模具浇注制备芯片主体。以牛皮质骨片为间隔,分隔培养室4个通道进出口采用储液柱封闭。芯片验证实验分为成骨、破骨诱导组和成骨、破骨对照组,成骨、破骨诱导组将小鼠胚胎成骨细胞前体细胞MC3T3-E1和小鼠巨噬细胞RAW264.7分别接种于芯片上,成骨诱导14 d,破骨诱导7 d。成骨、破骨对照组为不进行诱导的MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞。观察指标包括:(1)芯片外观及密封性:芯片制备完成后拍照观察外观并通过密封实验观察密封性能。(2)生物相容性:MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞接种于芯片培养3 d及培养1、3、5 d后,分别采用钙黄绿素乙酰氧基甲酯/碘化丙啶(AM/PI)染色和细胞增殖及毒性检测试剂盒(CCK-8)实验观察细胞存活情况。(3)成骨分化情况:对成骨诱导组细胞进行碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色观察成骨细胞诱导情况。收集成骨诱导组和成骨对照组细胞RNA,qPCR检测成骨细胞标志基因Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨钙素(OCN)、Ⅰ型胶原(COL1A1)表达情况,观察成骨细胞分化程度和成骨能力。(4)破骨分化情况:对破骨诱导组细胞进行抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察破骨细胞分化情况。提取破骨诱导组和破骨对照组细胞RNA进行破骨分化基因qPCR,检测破骨细胞标志基因TRAP、组织蛋白酶K(CTSK)和树突状细胞特异性跨膜蛋白(DC-STAMP)表达水平。结果双层含骨基质骨器官芯片大小为3 cm×3 cm,整体透光,芯片系统结构对接紧凑,无渗液。钙黄绿素AM/PI染色结果显示,MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞培养3 d后,呈红色荧光死细胞极少。CCK-8实验结果显示,MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞培养5 d内,细胞活力均在90%以上,表明芯片生物相容性好,细胞可以正常存活并增殖。ALP染色和茜素红染色结果显示,成骨诱导14 d,成骨诱导组MC3T3-E1细胞成功分化为成骨细胞并产生钙化结节。qPCR结果显示,成骨诱导组MC3T3-E1细胞的RUNX2相对表达量为4.98±0.74,显著高于对照组的0.99±0.03(P生物相容性好,可进行成骨和破骨细胞分化诱导,有望为骨质疏松机制探究和药物筛选提供新的研究平台。

关键词：骨质疏松类器官骨重建成骨细胞破骨细胞器官芯片

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噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染的研究进展

微生物学报 2024年第1期64卷 61-75页

作者：钟家琪周雨非徐雨林龚思烨张灼阳上海交通大学医学院上海200025 上海交通大学医学院基础医学实验教学中心上海200025

随着细菌的进化以及部分抗生素的滥用,耐药细菌的感染已成为21世纪主要的公共卫生挑战之一。其中,耐药肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)问题尤为突出。噬菌体在治疗耐药细菌感染引起的疾病方面展现出一定的潜力及独特优势,但目前噬... 详细信息

随着细菌的进化以及部分抗生素的滥用,耐药细菌的感染已成为21世纪主要的公共卫生挑战之一。其中,耐药肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)问题尤为突出。噬菌体在治疗耐药细菌感染引起的疾病方面展现出一定的潜力及独特优势,但目前噬菌体治疗尚缺乏统一的临床指导规范。虽然临床上有少数将噬菌体用于治疗肺炎克雷伯菌感染的成功案例,但多数情况下是采用噬菌体配合抗生素疗法,噬菌体在其中的作用仍不明确。本文综合评述国内外研究数据,回顾与噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染相关的数个重点问题,包括噬菌体的特性以及影响其疗效的因素,旨在为肺炎克雷伯菌和其他耐药细菌的噬菌体治疗提供参考。

关键词：肺炎克雷伯菌耐药细菌噬菌体治疗

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基于半监督神经网络的弹性模量分布重建

生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 262-271页

作者：张潇彭博王锐魏星月罗建文西南石油大学计算机与软件学院成都610500 清华大学医学院生物医学工程系北京100084

在超声弹性成像中,准确重建组织弹性模量分布是一项重要挑战。现有的基于深度学习的全监督重建方法在训练中只使用了添加噪声的计算机仿真位移数据,不能完全模拟在体超声数据的复杂性和多样性。因此,本研究在训练中引入对在体超声射频... 详细信息

在超声弹性成像中,准确重建组织弹性模量分布是一项重要挑战。现有的基于深度学习的全监督重建方法在训练中只使用了添加噪声的计算机仿真位移数据,不能完全模拟在体超声数据的复杂性和多样性。因此,本研究在训练中引入对在体超声射频信号追踪得到的位移数据(即真实位移数据),对模型进行半监督训练,旨在提高网络的预测准确度。实验结果显示,在仿体实验中,加入了真实位移数据的半监督模型的平均绝对误差和平均相对误差均在3%左右,而全监督模型的相应数据在5%左右。在处理真实位移数据时,半监督模型预测错误区域明显少于全监督模型。本文研究结果证实了所提方法的有效性和实用性,为在体超声数据在弹性模量分布重建的深度学习方法中的使用提供了新思路。

关键词：半监督反问题深度学习弹性模量分布重建

成骨细胞线粒体移植促骨髓间充质干细胞体外增殖、迁移和成骨分化

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四川大学学报（自然科学版） 2024年第2期61卷 150-158页

作者：杨雅丽司琪琦王思瑜周嘉裕郭泰林西南交通大学生命科学与工程学院成都610031 西南交通大学医学院成都610031

为探究成骨细胞(OBs)线粒体移植对骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨分化的影响,本研究体外人工提取BMSCs线粒体和OBs线粒体,分别移植入受体BMSCs.实验结果发现,接受成骨细胞线粒体的BMSCs表现出显著增强的增殖、迁移、抗凋亡和成骨能力.此... 详细信息

为探究成骨细胞(OBs)线粒体移植对骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨分化的影响,本研究体外人工提取BMSCs线粒体和OBs线粒体,分别移植入受体BMSCs.实验结果发现,接受成骨细胞线粒体的BMSCs表现出显著增强的增殖、迁移、抗凋亡和成骨能力.此外,接受成骨细胞线粒体的BMSCs胞内活性氧水平降低、氧气消耗速率上调、ATP产量增加.以上结果表明,(1)成骨细胞线粒体移植能够增强体外BMSCs功能,促进其向成骨分化;(2)相较于接受骨髓间充质干细胞线粒体,接受成骨细胞线粒体移植的受体BMSCs具有更强的有氧代谢能力以及更强的成骨分化能力,有望为骨生长与骨损伤修复提供一种候选方法 .

关键词：线粒体移植骨髓间充质干细胞成骨细胞成骨分化代谢

AITC调控肠嗜铬细胞中血清素的代谢及其生物学功能

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生物学杂志 2024年第2期41卷 51-56页

作者：王思瑜杨雅丽司琪琦郭泰林黄新河西南交通大学生命科学与工程学院成都610031 西南交通大学医学院成都610031

为探讨异硫氰酸烯丙酯(Allylisothiocyanate,AITC)调控肠嗜铬细胞(Enterochromaffin cells,EC)中血清素(5-hydroxytryptamine,5-HT)的合成及其对EC生物学功能的影响,使用食用级AITC对RIN-14B细胞(大鼠胰腺内分泌细胞系)进行干预处理,采用FLUO-8 AM检测RIN-14B细胞内钙离子浓度,qRT-PCR分析5-HT合成相关基因表达,UPLC测定5-HT含量,以及RNA-seq检测AITC处理后的RIN-14B细胞转录组,并对其结果进行生物信息学分析。结果表明,AITC通过激活离子通道TRPA1使胞内钙离子浓度升高,上调Tph1(色氨酸羟化酶)和Ddc(5-羟色氨酸脱羧酶)的表达,从而促进5-HT合成及分泌。此外,GO和KEGG功能富集分析AITC处理后的RIN-14B细胞差异表达基因发现,AITC主要调控谷胱甘肽代谢和抗氧化、炎症调节等相关通路,提示AITC可能通过刺激EC促进谷胱甘肽代谢来调节肠道稳态,同时参与肠道的炎症调节。以上结果为研究AITC影响EC及肠道更深入的生物学功能提供实验数据与研究思路。

关键词：异硫氰酸烯丙酯肠嗜铬细胞血清素 RNA-seq 生物学功能

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新医科视角下医学微生物学课程的创新与实践

微生物学通报 2024年

作者：钮晓音何平郭晓奎刘畅上海交通大学医学院

“医学微生物学”是临床医学、口腔医学和预防医学等专业开设的核心必修课。在强调学科交叉、系统集成、先进技术支撑的新医科建设背景下，针对课程教学中存在的“易混淆难运用、轻整体弱思辨、疏防病少责任”三大问题，设计基于显隐双... 详细信息

“医学微生物学”是临床医学、口腔医学和预防医学等专业开设的核心必修课。在强调学科交叉、系统集成、先进技术支撑的新医科建设背景下，针对课程教学中存在的“易混淆难运用、轻整体弱思辨、疏防病少责任”三大问题，设计基于显隐双主体的课程目标，重构旨在培养系统性思维与批判性思维的教学内容，建立“讲授与讨论相结合；专业与故事相结合；基础与前沿相结合；线上与线下相结合”的教学模式，构筑发展性多元评价体系。课程创新成果表明，学生学习成绩、知识运用能力、系统性思维、批判性思维、专业责任感及创新内驱力均显著改善，为从新医科视角下进行基础课程教学改革提供新思路。

关键词：医学微生物学新医科教学模式教学评价