氨(NH₃)已被广泛认为是大气二次气溶胶形成的关键前体。车辆排放是城市大气中氨的主要来源。随着排放标准的收紧和车辆电动化趋势的增强,更新实际道路车队中氨的排放因子势在必行。在本研究中,在中国天津市市区进行了一次隧道测量。车队平均氨排放因子(EF)为11.2毫克/(千米·车辆),显著低于先前研究中的值,显示出排放标准更新的成效。通过多元线性回归分析,轻型汽油车、轻型柴油车和重型柴油车(HDDV)的排放因子估计分别为5.7±0.6毫克/(千米·车辆)、40.8±5.1毫克/(千米·车辆)和160.2±16.6毫克/(千米·车辆)。基于本研究结果,我们发现占车辆总数不到3%的重型柴油车可能贡献了天津市氨排放总量的约22%。我们的结果突出了重型柴油车的氨排放,这是城市地区先前可能被忽视的氨排放源。重型柴油车实际的道路氨排放可能超过当前预期,对未来构成日益严重的担忧。
水体富营养化已成为全球普遍存在的生态挑战。为实现废弃物和养分的资源利用,合成了一种新型的油菜秸秆衍生生物炭-海藻酸钙复合材料(M-CA-RBC)固定化假单胞菌属H6,用于同时去除酿酒厂废水中的磷酸盐(PO)和铵(NH)。研究了M-CA-RBC对PO和NH的去除性能。通过结合微生物降解动力学、溶解有机物成分分析、电化学分析、宏基因组学和代谢组学等不同吸附模型来探究去除机制。评估了M-CA-RBC的资源应用潜力。结果表明,M-CA-RBC对PO(17.81 mg/g)和NH(25.78 mg/g)具有良好的去除性能。表面沉淀、静电吸引、聚磷积累、微生物诱导的钙沉淀和微生物同化是M-CA-RBC去除PO的主要机制。NH的去除机制为微孔填充、离子交换、静电吸引和异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)。M-CA-RBC在实际酿酒厂废水中具有良好的应用潜力,PO和NH的去除率分别达到88%和65%。吸附饱和后,M-CA-RBC表现出良好的稳定性,可作为缓释肥料促进绿豆生长。本研究为废水中氮磷的高效去除和回收提供了实际意义。
在本研究中,选择了喹诺酮(OFL)这种在地下水中经常检测到的抗生素,以探究其在由黄铁矿/硫(FeS/S)驱动的自养反硝化系统中(在纳克/升 - 微克/升水平)对反硝化性能的影响。结果表明,OFL抑制了硝酸盐去除效率,且抑制程度与OFL浓度呈正相关。在暴露于浓度递增的OFL(200纳克/升 - 100微克/升)69天后,电子传递活性(ETSA)、硝酸还原酶(NAR)和亚硝酸还原酶(NIR)的酶活性受到更高程度的抑制。同时,OFL显著刺激了污泥样品的胞外蛋白(PN)含量以抵抗增强的毒性。在纳克/升水平的生物反应器中,OFL促进了微生物多样性和硫/硫化物氧化功能基因的增加,而在微克/升水平的实验中则导致其下降。当OFL浓度为200纳克/升和100微克/升时,10个关键反硝化功能基因的整体表达受到抑制,且OFL浓度越高,表达水平越低。然而,在200纳克/升 - OFL组或100微克/升 - OFL组中均未观察到抗生素抗性基因(ARGs)的显著增殖。双因素相关性分析结果表明,硫杆菌属、厌氧绳菌纲、厌氧绳菌目和硝化螺旋菌属可能是该系统中现有ARGs的主要宿主。
城市化、工业化和人口增长,再加上环境意识淡薄和垃圾管理不善,加剧了固体废物的不当处置。本研究评估了巴西南部一个未城市化且孤立的海滩上海洋垃圾造成的时空污染。通过四个季节的采样来分析碎片密度、质量、尺寸、类别和分布。从海滩的三个区域(北部、中部和南部)共采集了108个样本,总计7200件垃圾(0.14件/米),重量为139.33千克(2.68克/米),分为29类。塑料碎片、渔具、颗粒和包装是最常见的垃圾类型。塑料碎片在所有区域和季节中最为常见,发生率在77%至100%之间。秋季观察到平均物品密度最高,特别是在南部区域,不过中部和北部区域也呈现出季节性增加。塑料碎片和颗粒的大量存在凸显了微塑料和中塑料垃圾的显著存在。尽管存在时空变异性,但清洁海岸指数(CCI)将该海滩全年评为“清洁”,除了南部区域,该区域在秋季和夏季被评为“中等”。鉴于该海滩地处偏远且交通不便,垃圾输入可能是异地的,受盛行风和波浪动态的影响。这些发现强调了针对每个市镇制定因地制宜的沿海管理策略的重要性,旨在解决海洋垃圾的非本地来源,并加强环境保护和沿海地区可持续利用的努力。
铵态氮(NH-N)和六价铬(Cr(VI))是威胁水生生态系统的常见废水污染物。本研究探讨了具有依赖于锰(IV)(Mn(IV))还原(锰氨氧化)能力进行NH-N氧化的埃文斯芳香油菌MAY27菌株在去除Cr(VI)和NH-N方面的性能。为提高锰氨氧化效率,开发了一种新型的Mn(IV)改性花生壳生物炭(PSB@δ-MnO),并将其与腐殖酸(HA)作为电子穿梭体相结合。经过动力学优化(pH 6.5、碳氮比0.5以及HA和PSB@δ-MnO浓度分别为40和1100 mg/L)后,NH-N去除效率达到97.03%,产生的Mn(II)为18.93 mg/L。HA-PSB@δ-MnO增强了微生物活性、能量产生和电子传递能力。在初始Cr(VI)浓度低于1 mg/L时,Cr(VI)和NH-N的去除效率分别超过98%和93%。沉淀物表面价态的变化以及Mn(III/II)和Cr(III)沉淀物的形成证实了Mn(IV)和Cr(VI)的还原发生。转录分析表明,在HA-PSB@δ-MnO系统中微生物能量、中心碳和氨基酸代谢增强,且Mn(IV)还原基因上调。本研究阐明了HA-PSB@δ-MnO在增强锰氨氧化方面的性能和机制,为其在NH-N和Cr(VI)污染废水的可持续应用提供了理论基础。
N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺-醌(6PPD-Q)是橡胶轮胎抗氧化剂6PPD的一种环境转化产物,在城市环境中越来越多地被检测到,但其对人类健康的影响尚不清楚。本研究调查了6PPD-Q对两种人肺细胞的毒理学效应:BEAS-2B(一种转化的支气管上皮细胞)和A549(一种肺腺癌细胞)。将细胞暴露于浓度为5至80 ng/mL的6PPD-Q中,测定其对细胞活力、活性氧(ROS)生成引起的氧化应激、抗氧化防御反应的破坏、由8-羟基-2'-脱氧鸟苷(8-OHdG)形成所确定的氧化DNA损伤以及6PPD-Q的生物转化的影响。结果显示出双相反应,较低浓度时细胞活力增加,表明细胞有适应性反应。ROS生成和8-OHdG水平显著增加,表明氧化还原状态失衡和氧化DNA损伤的诱导。鉴定出两种I相羟基化产物,6PPD-Q-4-OH(TPOH1)和6PPD-Q-苯基-OH(TPOH2)。在A549细胞中,TPOH1仅存在于培养基中,而TPOH2在细胞内和培养基中均有发现。此外,mRNA表达分析显示代谢和氧化应激相关基因以及炎性细胞因子上调。这些发现表明,6PPD-Q可能引发肺细胞中的氧化应激和炎症。本研究突出了6PPD-Q对肺细胞的影响,并强调需要进一步研究其对人类呼吸健康的长期影响。
用于癌症治疗的温和光热疗法(PTT)因其对癌细胞的选择性靶向作用和治疗的温和性而受到广泛关注。然而,其疗效受到肿瘤异质性和癌细胞对治疗的抗性的限制。具有治疗抗性的癌症干细胞(CSCs)的自我更新能力以及癌细胞中上皮-间质转化(EMT)的激活在很大程度上导致了残留肿瘤的复发和转移。在本研究中,我们开发了一种具有靶向CD44能力的自组装胶束(HA-ADH@IR808),旨在提高温和PTT在三阴性乳腺癌(TNBC)治疗中的性能。HA-ADH@IR808胶束中的酰肼基团在4.4 ppm和5.4 ppm处产生强烈的化学交换饱和转移(CEST)信号,从而能够对肿瘤内的光敏剂进行精确成像。多模态成像通过实现光敏剂的准确定位和治疗温度的实时监测来提高温和PTT的疗效,从而将副作用降至最低。体内实验表明,靶向CD44的温和PTT显著抑制癌细胞增殖,这表明选择性消融以CSCs为主的CD44细胞可导致肿瘤生长和转移潜力降低。此外,我们的研究发现,低温光热处理诱导肿瘤细胞外基质(ECM)中I型胶原蛋白的降解,随后导致与EMT途径相关的蛋白质表达降低。总体而言,本研究为温和光热治疗胶束的设计以及体内可视化和治疗监测的进展提供了新的见解。
热纤梭菌是一种研究日益深入的生物体,在用于乙醇生产的整合生物加工方面具有相当大的优势。在此,基于最近发表的化学计量模型(iCTH669)、全局蛋白质组学和C代谢通量分析(MFA)数据集,重建了热纤梭菌的基因组规模资源平衡分析(RBA)模型ctRBA,以分析蛋白质组分配以及乙醇产量和滴度对代谢造成的负担。该模型准确量化了糖酵解和发酵酶的浓度,相对于糖酵解和发酵中的其他酶,甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)、磷酸甘油酸激酶(PGK)和乙醛-乙醇脱氢酶(AdhE)的预测浓度和测量浓度更高。评估了与纤维小体形成相关的代谢负担,纤维小体是负责碳源降解和溶解的酶复合物,发现其在限制乙醇产量和滴度方面具有重要影响,但对生物量形成没有影响。对假定的酶替代菌株进行了建模,每个菌株用使用更有利辅因子的变体替代热纤梭菌中的一种酶。替代GAPDH和磷酸果糖激酶(PFK)的菌株预测最大理论乙醇产量和滴度分别提高30%和86%,这是典型化学计量模型无法得到的结果。模型ctRBA可作为一种预测工具,用于评估基因扰动对蛋白质组分配以及乙醇产量和滴度的影响。
食源性细菌性疾病暴发(FBDOs)带来重大公共卫生风险。本研究旨在利用伤残调整生命年(DALYs)评估浙江省食源性细菌性疾病暴发中食物 - 病原体组合的风险,为针对性的预防和控制策略提供依据。对2010年至2022年食源性疾病暴发监测系统(FDOSS)的数据进行了分析,重点关注已确定食物 - 病原体组合的暴发。计算了食源性细菌性疾病暴发以及特定食物 - 病原体对的伤残调整生命年。在这13年期间,报告了405起涉及118种不同食物 - 病原体组合的食源性细菌性疾病暴发,导致112.32(95%置信区间:110.42 - 114.51)个伤残调整生命年。与161起暴发相关的前十种食物 - 病原体组合,占110.36(95%置信区间:109.22 - 111.71)个伤残调整生命年。相同或不同食物 - 病原体组合的食源性疾病暴发所导致的伤残调整生命年在不同暴发场景中有所不同。通过整合暴发病例数(代表风险可能性)和伤残调整生命年(代表风险严重程度),本研究确定了高优先级的食物 - 病原体组合及其主要暴发场景。本研究为监管优先级排序提供了相对风险依据,这将有助于预防和减少某些食源性病原体暴发的发生。
植被在有机污染物的环境迁移行为中起着重要作用,然而,在大多数以往的研究中,作物和天然植被的不同作用被忽视了。在本研究中,我们开发了BETR-Urban-Rural-Veg模型,以定量评估天然植被和作物对中国内地菲(PHE)和苯并[a]芘(BaP)多介质迁移过程的影响。多环芳烃(PAH)排放和浓度的地理分布是一致的,在中国北方水平较高,而在中国南方水平较低。在季节性模拟中,对于天然植被和作物,冬季和春季的PAH浓度比夏季和秋季高1.5至27倍,尤其是菲。由于天然植被的叶面积指数(LAI)较高和作物的收获,天然植被的过滤和固存效应比作物更强,而作物中PAH浓度的季节变化比天然植被更显著。温度、降水率和LAI可能对PAHs的季节浓度和总体持久性有重要影响。菲对季节性环境参数的影响更敏感。在不同的景观情景下,天然植被中PAH的年均浓度总是略高于作物中的浓度,苯并[a]芘的总体持久性受到很大影响,增加了15.15%-16.47%。这个改进的模型为环境管理提供了一个有用的工具。本研究结果有望为中国内地的土地利用规划和决策提供支持。
背景:传统的肥胖指标,如体重指数(BMI)和腰围(WC),在评估慢性肾脏病(CKD)人群的内脏脂肪含量和死亡风险方面存在不足。身体形状指数(ABSI)通过将腰围按身高和体重进行标准化,可能能更好地反映中心性肥胖及与CKD相关的风险,但其预后价值仍未得到充分探索。本研究将ABSI与传统及新型人体测量指数相比较,评估其与CKD患病率、全因死亡率和心血管疾病(CVD)死亡率的关联。 方法:这项前瞻性队列研究使用了美国国家健康与营养检查调查(NHANES 1999 - 2018)的数据。主要队列包括29189名美国成年人,以评估腹部肥胖指数与CKD风险的关联。在该队列中,随后对4739名患有CKD的成年人亚组进行分析,以探讨其与全因死亡率和CVD死亡率的关联。计算身体形状指数(ABSI)、腰高比(WHTR)和身体圆润度指数(BRI),并使用特定性别的z分数进行标准化。CKD根据肾脏病:改善全球预后(KDIGO)标准进行定义。采用Cox比例风险模型、受限立方样条(RCS)和时间依赖性受试者工作特征(ROC)分析来评估结局关联,并对社会人口统计学、临床和代谢协变量进行调整。 结果:在20年的随访中,与其他指数相比,ABSI对CKD患病率[每标准差(SD)增加的调整优势比(OR):1.20,95%置信区间(CI):1.14 - 1.26]和死亡率表现出相对更高的区分度。完全调整模型显示出剂量依赖性关联:最高ABSI四分位数(Q4)与第一四分位数(Q1)相比,全因死亡率高45%[风险比(HR):1.45,95% CI:1.17 - 1.80],CVD死亡率高79%(HR:1.79,95% CI:1.15 - 2.80)。非线性阈值确定了关键拐点(全因死亡率的ABSI z分数>0.858;CVD死亡率的ABSI z分数>0.542)。ROC分析显示ABSI具有相对较高的AUC值:全因死亡率的AUC = 0.67(95% CI:0.66 - 0.69),CVD死亡率的AUC = 0.64(95% CI:0.61 - 0.66),而WHTR/BRI的AUC值为 - 0.51至0.52。亚组分析突出了60岁以上成年人中与ABSI相关的风险增加(CVD死亡率HR:2.58,95% CI:1.31 - 5.09)以及性别差异,男性在ABSI水平升高时表现出较低的死亡风险。 结论:在CKD风险分层和死亡率预测中,ABSI显示出比传统肥胖指数更强的关联和相对更好的区分度,尤其是在老年人中。确定的阈值为临床监测提供了可操作的目标。这些发现表明ABSI在优化CKD人群中与肥胖相关的风险评估方面具有潜在效用,值得进一步研究其临床适用性。
废纸是城市固体废物的主要组成部分,在生产增值化学品方面具有巨大潜力,而这些化学品对于推动循环经济至关重要。本研究系统地研究了具有不同金属种类和组成的环境友好且成本效益高的金属磷酸盐催化剂在从废纸合成5-羟甲基糠醛(HMF)中的效果。结果表明,使用铈锆双金属磷酸盐催化剂对废纸进行催化转化,HMF产率高达61.6%,表现优异,甚至超过了从纯纤维素获得的产率。在反应过程中,铈提供的布朗斯特酸介导了原料的降解和果糖的脱水,而锆提供的路易斯酸促进了葡萄糖向果糖的异构化。表征显示,这种双金属磷酸盐催化剂的卓越性能可归因于其有利的布朗斯特酸与路易斯酸比例。此外,对比实验表明,造纸添加剂如碳酸钙可作为催化促进剂,显著提高HMF的产量。本研究提出了一种利用废纸的创新生物精炼策略,为废物管理和增值化学品生产提供了可持续的替代方案。
氧化甾醇是胆固醇的氧化产物,可通过酶促反应和/或活性氧(ROS)生成。氧化甾醇被认为在健康和疾病中起关键作用,具有多种生理和生物学活性。它们表现出强大的免疫调节、促炎和促氧化特性,这表明其中一些氧化甾醇参与了许多与炎症相关的慢性疾病的发病机制,主要是心血管疾病和神经疾病。一些氧化甾醇,尤其是那些在侧链上被氧化的氧化甾醇,可与核受体结合,如参与调控细胞代谢转录程序的肝脏X受体(LXR)。由于白塞病(BD)是一种导致严重血管损伤的急性全身性血管炎,最近的研究认为BD可被视为一种慢性免疫炎症性疾病。尽管BD构成了一个独立的疾病实体,但它仍然诊断不足,且尚无可用的治疗方法。虽然BD的病理生理学尚不清楚,但其不同病因中血管炎是常见的。因此,由于已知几种氧化甾醇会导致血管损伤,对BD患者血浆中的这些分子进行了分析。值得注意的是,在突尼斯的BD患者中观察到氧化甾醇谱发生了改变。这些患者的特征是7-酮胆固醇(7KC)、25-羟基胆固醇(25-OHC)、27-羟基胆固醇(27-OHC)和胆甾烷-3β,5α,6β-三醇(CT)水平异常。因此,7KC和25-OHC降低,而27-OHC和CT升高。胆固醇会迅速发生非酶氧化,形成胆固醇-5α,6α-环氧化物和胆固醇-5β,6β-环氧化物,然后这些分子通过胆固醇5,6环氧化物水解酶(ChEH)和/或ROS转化为CT。此外,胆甾烷醇水平升高。因此,有证据表明BD患者的氧化甾醇谱和胆甾烷醇水平发生了改变。有人提出,氧化甾醇和胆甾烷醇可作为生物标志物来表征BD疾病:i)区分该疾病的不同形式及其结局,ii)确定有效的治疗方法。基于在突尼斯BD患者血浆中观察到的氧化甾醇和胆甾烷醇的异常水平,目前的数据支持氧化甾醇稳态的破坏和胆固醇代谢的紊乱(胆甾烷醇水平升高表明)都可能导致白塞病的病理生理学。
本研究分析了2023年2月1日至5月31日期间从浙江省血液中心招募的301名曾感染或接种过疫苗的无偿单采血小板捐献者中,HIV ELISA假阳性结果(使用伯乐试剂)与SARS-CoV-2抗体水平之间的相关性。评估了HIV ELISA假阳性率和SARS-CoV-2抗体水平的趋势。2023年初假阳性率上升,2月中旬达到峰值0.68%,到5月底逐渐降至约0.1%的历史基线。同样,捐献者的SARS-CoV-2抗体水平在2月达到峰值,随后下降。相关性分析显示,HIV ELISA假阳性率与SARS-CoV-2抗体水平之间存在强正相关(P<0.01)。研究结果表明存在正相关,提示抗体交叉反应,可能是由SARS-CoV-2刺突蛋白与HIV-1抗原(特别是四代检测中的p24抗原)之间的结构相似性和共同表位介导的。该研究建议,假阳性率的显著波动需要调查具体原因,包括试剂问题。这些发现强调了在大流行期间持续监测HIV筛查中假阳性结果的必要性。提高试剂特异性和实施捐献者快速重新加入程序对于保障血液供应效率和维持捐献者信任至关重要。
印度孙德尔本斯三角洲(ISD)位于印度东海岸恒河-布拉马普特拉河-梅克纳河水系的交汇处,是世界上地貌最活跃、环境最脆弱的三角洲系统之一。在过去的五十年里,该地区经历了巨大的地貌动力变化,这些变化是由相对海平面上升、海浪作用和泥沙通量等自然力以及诸如通过大坝和水坝进行上游水调节等人为因素驱动的。本研究利用多期陆地卫星数据集,在一致的潮汐条件下,研究了1972年至2025年期间ISD海岸线和岛屿形态的长期演变。使用ArcGIS中的数字海岸线分析系统(DSAS)对手动数字化的海岸线进行了分析。在八个沿海区域以50米的间隔共生成了45356条横断面,覆盖了约2980公里的海岸线。使用净海岸线移动(NSM)和终点速率(EPR)评估海岸线动态,其范围分别为-3286米至+4510米和-62.97米/年至+125.75米/年。此外,对92个潮汐岛的面积分析显示,净陆地损失72公里,其中侵蚀256.31公里,部分由183.88公里的淤积平衡。面向海洋的岛屿边缘表现出最高的地貌动力不稳定性和侵蚀速率。值得注意的是,几个新沙洲的出现表明存在局部沉积,在有利条件下可能发展成稳定的地貌。这些时空趋势与海平面上升、上游泥沙滞留、涌浪主导和飓风频率增加密切相关,突出了综合海岸管理的必要性。
糖尿病及相关合并症与晚期糖基化终产物(AGEs)水平升高有关。晚期糖基化的生化过程被认为在并发症的发展中起关键作用。由于天然产物具有抗糖尿病潜力,前景广阔,我们基于定量构效关系(QSAR)和分子对接分析,研究了垂序商陆对各馏分及分离出的化合物的晚期糖基化抑制作用和抗糖尿病特性。对前两种生物活性化合物山奈酚和商陆皂苷G进行了150纳秒的分子动力学(MD)模拟研究,并与标准品进行比较。在测试的化合物中,山奈酚在MM - GBSA(-48.63千卡/摩尔)和与转录调节因子4F5S的MD模拟研究(73%)中表现出显著的结合能。分子对接研究表明,山奈酚与4F5S蛋白的Val342、Ser343和Ser453形成了三个氢键,同时与Trp213和Arg217残基存在π-π堆积和π-阳离子相互作用。与阿卡波糖(IC50为0.036±0.31微克/毫升)相比,山奈酚还表现出显著的α-葡萄糖苷酶抑制作用(IC50为0.042±2.31微克/毫升)。几乎所有选定的化合物都符合ADMET研究确定的安全要求。用极性递增的溶剂对粗甲醇提取物进行液-液分配,得到五个溶剂馏分;通过粗提取物与乙酸乙酯和水进行液-液分配得到的乙酸乙酯馏分(ETOA)在用于硫醇基团估计的非氧化(61%)和氧化(58%)抗糖基化试验中均取得了显著结果。乙酸乙酯馏分(ETOA)表现出相对较强的抗氧化活性,通过DPPH试验测定其IC50值为13.25±0.69微克/毫升。在α-葡萄糖苷酶试验中,水相馏分表现出相当大的抑制作用,IC50值为0.108±0.32微克/毫升,而标准品的IC50值为0.083±0.43微克/毫升。安全性评估显示,与对照组相比,HeLa细胞活力略有下降,在24小时内,浓度从2.5%时的82%降至10%时的69%。因此,垂序商陆及其测试的植物化合物可抑制α-葡萄糖苷酶和晚期糖基化终产物——糖尿病并发症的潜在机制,因此作为治疗糖尿病及相关合并症的药物,在无毒性问题方面具有很大前景。
目的:本研究旨在开发并评估一项关于应对死亡、死亡恐惧以及帮助本科护理专业最后一年学生做好生前预嘱规划准备的教育死亡咖啡馆项目。 背景:护理专业学生常常觉得自己没有做好面对死亡的准备,难以应对死亡以及围绕生前预嘱规划的讨论。死亡咖啡馆已成为一种潜在的教育策略,能在安全、非正式的环境中使死亡话题常态化。因此,本研究旨在探讨一项新的教育死亡咖啡馆项目在亚洲背景下对护理专业学生的影响。 设计:采用序贯解释性混合方法设计,包括双臂准实验研究和描述性定性研究,以评估教育死亡咖啡馆项目。 方法:在第一阶段,一项双臂准实验研究从新加坡一所大学招募护理专业学生,参与由主持人引导的教育死亡咖啡馆活动。使用了应对死亡、死亡恐惧和生前预嘱规划准备量表。在第二阶段,进行了一项描述性定性研究,以探索参与者对教育死亡咖啡馆的体验。描述性和推断性统计用于分析人口统计学特征。意向性分析配对t检验和独立t检验分别检验组内和组间差异。定性数据采用主题分析法。采用混合方法分析将定量和定性数据整合起来。 结果:共有194名学生完成了预测试,被分配到干预组(n = 112)或候补控制组(n = 82)。教育死亡咖啡馆显著提高了应对死亡的能力以及生前预嘱规划谈话和书写实践的准备程度,而候补控制组在应对死亡以及认识到生前预嘱规划谈话和书写重要性的准备程度方面有所提高。组间分析显示在应对死亡得分上存在显著差异。两组在死亡恐惧方面相当。从参与者叙述中阐明的三个主题是:(1)有利的环境促进死亡话题的讨论;(2)死亡咖啡馆有助于应对和减轻对死亡的恐惧;(3)死亡话题的讨论激发了人们对生前预嘱规划的准备。 结论:本研究提供了初步证据,表明教育死亡咖啡馆项目对护理专业学生来说是一个可接受且合适的项目。教育死亡咖啡馆项目有潜力提高护理专业学生应对死亡的能力,并激发学生参与生前预嘱规划的兴趣。未来需要开展研究以优化死亡咖啡馆的教育影响及其作为基于社区的干预措施来促进生前预嘱规划意识和采用的潜力。
CD44在支持肿瘤存活和促进侵袭方面发挥双重作用。以CD44/CD24表型和上皮-间质转化(EMT)为特征的claudin低表达型乳腺癌具有侵袭性行为。本研究调查了CD44与转化生长因子-β(TGF-β)信号传导之间的相互作用,并评估了它们联合抑制的细胞效应。在claudin低表达型乳腺癌细胞系(SUM159和MDA-MB-231)中敲低CD44,并应用TGF-β受体(TGFBR)抑制剂LY2109761(LY-61)进行处理。评估细胞活力(MTT法)、凋亡(膜联蛋白V法)、侵袭(Transwell法)、集落形成和Smad2磷酸化(蛋白质印迹法)。敲低CD44降低了细胞活力并增加了凋亡,但并未显著抑制侵袭。虽然TGF-β刺激增强了Smad2磷酸化,但单独敲低CD44并未增加Smad2激活,表明它不直接调节Smad2。然而,LY-61抑制了TGF-β诱导的Smad2磷酸化,有效抵消了促侵袭信号传导。值得注意的是,虽然单独敲低CD44对侵袭的影响可忽略不计,但与LY-61联合使用时,与对照组(用非靶向短发夹RNA转导且未用LY-61处理的对照细胞)相比,显著降低了细胞的侵袭能力和集落形成。LY-61诱导S期积累,在SUM159细胞中比在MDA-MB-231细胞中更明显,表明对细胞周期调控具有细胞系特异性效应。临床数据表明,尽管CD44可能增强EMT信号传导,但在claudin低表达型乳腺癌患者中,低CD44表达与生存率提高相关。这些发现表明,敲低CD44增强了对TGFBR抑制的反应。虽然CD44缺失可能增加与EMT相关的信号传导,但侵袭主要通过TGF-β阻断来抑制,与单独任何一种处理相比,与敲低CD44联合使用进一步增强了对增殖表型的抑制。这种双靶点方法值得在claudin低表达型乳腺癌中进一步研究。
微塑料已成为水生环境中普遍存在的污染物,对生态系统和人类都构成了重大的生态毒理学危害。尽管微塑料也渗透到空气和陆地介质中,但跨介质动态往往被忽视,导致缓解措施碎片化。本综述分析了近期关于微塑料在海洋、河口、河流和湖泊系统中的分布、归宿和毒性的研究发现,阐明了它们的小尺寸和多样形态如何增强其吸附重金属和有机污染物等污染物的能力。塑料废物处理方法不当进一步加剧了微塑料向水生生境的不断增加的释放。为了确定关键的知识空白,我们评估了从光谱学、全息术、遥感到显微镜和色谱法等先进的检测技术,突出了它们各自的优点和当前的局限性。我们进一步探讨了聚合物组成对微塑料毒性的影响,并讨论了它们对水生生物群的有害影响。通过整合各种案例研究的观点,本综述强调了水生介质的相互关联性,并强调需要标准化方法来准确表征不同空间尺度上的微塑料。我们的分析表明迫切需要多学科策略,包括先进的监测、改进的废物管理和生态健全的修复方法。这些措施对于减少与微塑料相关的生态和公共卫生风险至关重要。总体而言,本综述对水生系统中的微塑料污染进行了深入评估,并为未来研究提供了路线图,促进旨在保护这些重要水资源免受微塑料污染的有效政策和技术创新。
产气荚膜梭菌是导致食源性感染的主要全球病原体。然而,污染来源以及与产气荚膜梭菌相关的风险尚未完全明了。本研究旨在评估从法国加工牛、猪或家禽的屠宰场分离出的产气荚膜梭菌菌株的存在情况、遗传多样性和致病潜力。从九个屠宰场共采集并分析了1843份样本。在屠宰过程的各个阶段均检测到产气荚膜梭菌,总体分离率因部门而异,范围在19.7%至25.5%之间。不同样本类型中的阳性率表明,产气荚膜梭菌可通过交叉污染和空气传播在屠宰场的各个部位扩散和污染。在猪部门,仅鉴定出A型菌株。虽然A型是主要的毒素型,但牛部门1.9%的分离株被确认为D型,家禽部门4.2%的分离株被鉴定为G型。此外,通过M13-PCR和稀疏曲线确定的所有三个部门的遗传多样性都很高。这些发现表明,屠宰过程中产气荚膜梭菌的存在可能对公众健康构成风险。因此,应密切监测严格的卫生和控制措施,以降低食品生产链中出现高致病性菌株的风险。
在玉米和大豆生长季节之间,农田广泛采用覆盖作物来减少土壤侵蚀。本研究调查了利用厌氧消化(AD)从大豆-冬季覆盖作物-玉米轮作并掺入猪粪的作物生物质中回收能量和养分的潜力。2023-2024年种植了大豆、玉米和冬季覆盖作物,包括一年生黑麦草、谷物黑麦以及豌豆、三叶草、萝卜和燕麦的混合物(PCRO)。使用台式反应器进行的厌氧消化实验结果表明,大豆秸秆在60:40(大豆秸秆:猪粪)的混合比例下甲烷产量最高,三种覆盖作物为80:20,玉米秸秆为40:60。然后将这些最佳混合比例应用于中试规模的反应器,该反应器产生了271-361升/千克挥发性固体的甲烷。估计在大豆-谷物黑麦-玉米轮作中,一公顷生物质与猪粪共消化可产生总计350203兆焦的能量。然而,考虑到青贮和储存的影响,能量输出下降了约10%-15%。根据生物质产量和组成,在大豆-谷物黑麦-玉米轮作中,一公顷作物生物质中分别估计含有422千克、74千克和545千克的氮、磷和钾。对沼渣的分析表明,原料中超过86%的氮磷钾仍然可用,并且在厌氧消化后,植物易于吸收的铵态氮含量显著增加。本研究表明,三作物轮作可为能源生产和养分循环提供重要的生物资源。
熔融长丝制造(FFF)越来越多地被用于制造聚合物骨科器械。FFF工艺参数决定了最终打印部件的机械性能;因此,针对适当强度水平进行优化对于承重应用至关重要。我们利用田口L-9正交阵列研究了喷嘴温度(T)、腔室温度(T)、层高(LH)和打印速度(PS)对圆柱形聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK)压缩性能的影响。使用光学显微镜、扫描电子显微镜和差示扫描量热法对打印试样进行检查,以了解打印参数对其宏观结构的影响。PEEK和PEKK弹性模量(E)的优化参数组合为390°C的T、(190°C - PEEK、110°C - PEKK)的T、0.1mm的LH和1000mm/min的PS,其中LH和PS对其刚度影响最大。对于偏移屈服强度(YS),优化参数为(410°C - PEEK、400°C - PEKK)的T、(210°C - PEEK、150°C - PEKK)的T、0.1mm的LH和(1000mm/min - PEEK、1500mm/min - PEKK)的PS,T、T和LH对两种材料均有显著影响。升高的热条件增强了两种材料的强度;然而,在PEEK中,这是通过减缓其结晶动力学实现的,而在PEKK中,它增加了结晶倾向。打印条件显著影响PEKK的结晶度,但对PEEK没有影响。此外,PEEK和PEKK的最高E分别为未增强PEEK预期值(3.3GPa)的113%和106%,而最高YS分别高出132%和120%(94MPa),表明PEKK在脊柱融合器应用方面的潜力。
由于硬件限制和采集时间等约束条件,获取高分辨率磁共振(MR)图像具有挑战性。超分辨率(SR)技术为在不改变磁共振成像(MRI)硬件的情况下提高MR图像质量提供了一种潜在的解决方案。然而,典型的SR方法是为固定的上采样比例设计的,并且通常会产生过度平滑的图像,缺乏精细纹理和边缘细节。为了解决这些问题,我们提出了一种用于平面内任意尺度MR图像SR的统一基于扩散的框架,称为渐进式重建与去噪扩散模型(PRDDiff)。具体而言,PRDDiff的正向扩散过程逐渐掩盖高频成分并添加高斯噪声以模拟MRI中的下采样过程。为了逆转此过程,我们提出了一种自适应分辨率恢复网络(ARRNet),它引入了一个与输入MR图像分辨率对应的当前步骤和一个与目标分辨率对应的结束步骤。这种设计引导ARRNet从输入MR图像中恢复目标分辨率的干净MR图像。SR过程从初始分辨率的MR图像开始,并通过逐步重建高频成分并基于从ARRNet恢复的MR图像去除噪声,将其逐渐提升到更高分辨率。此外,我们设计了一种多阶段SR策略,通过多个连续阶段逐步提高分辨率,以进一步提高恢复精度。每个阶段利用PRDDiff的一组固定采样步骤,在特定结束步骤的引导下,恢复与预定义中间分辨率相关的细节。我们在fastMRI膝盖数据集、fastMRI大脑数据集、我们实际收集的低分辨率-高分辨率大脑数据集和临床小儿脑性瘫痪(CP)数据集上进行了广泛实验,包括大脑的T1加权和T2加权图像以及膝盖的质子密度加权图像。结果表明,PRDDiff在重建精度、泛化能力以及下游病变分割精度和CP分类性能方面优于先前的MR图像超分辨率方法。代码可在https://github.com/Jiazhen-Wang/PRDDiff-main上公开获取。
本研究的目的是确定橘青霉RC582在紫糯米(“Leum Pua”糯米)中的生长动力学和桔霉素产生情况。采用全因子设计,在21天内考察了四个水分活度(aw)水平(0.80、0.85、0.90或0.95)和三个储存温度(20℃、30℃或37℃)。基于麦角固醇含量估计真菌生长情况,并应用一级和二级模型描述生长和毒素产生动力学。使用Gompertz模型估计延迟时间和最大生长速率(μ)。在30℃、aw为0.95时μ最高,而在所有测试温度下aw为0.80以及在37℃以下aw为0.85时均未发生生长。主模型预测,生长所需的最低aw(aw)范围为0.796至0.850,而最佳aw(aw)范围为0.927至0.951,具体取决于储存温度。在30℃、aw为0.95时记录到最高桔霉素产量(154μg/g),而在aw低于0.80时,无论储存温度如何,即使在21天后也未检测到桔霉素。二次回归分析表明,延迟时间受aw显著影响,温度无显著影响,而μ和桔霉素产生受温度和aw影响。这些发现应为制定有针对性的霉菌毒素管理策略和干预方案提供有价值的指导,以优化紫糯米的储存条件。
微生物可在微塑料(MPs)表面定殖,形成独特的微生物群落,即所谓的“塑料圈”,它被视为微生物生长的人为生态位。然而,不同生境中原始和老化的MP塑料圈中的细菌群落组装情况却鲜为人知。本研究旨在通过一项原位实验评估不同生态位和生境中细菌群落组装的差异,该实验以人工构建的森林湿地(FW)、天然湖泊湿地(LW)和荷花池湿地(LP)作为生境,以原始和老化的低密度聚乙烯(LDPE) MPs的塑料圈以及周围湿地土壤作为生态位。观察到细菌群落存在显著的生态位相关差异,塑料圈中潜在的塑料降解细菌的多样性和丰度低于土壤细菌群落。此外,生境相关差异对细菌群落的β多样性模式影响更为显著。线性回归分析表明,当地物种库对LW湿地中细菌群落组装的贡献更大,而物种相对丰度是LP湿地中的主要因素。零模型分析表明,塑料圈细菌群落主要受随机过程驱动,而在LP湿地和土壤细菌群落中观察到更多确定性组装。此外,塑造塑料圈群落的主要生态过程从原始LDPE中的漂移转变为老化LDPE中的均匀扩散。本研究为湿地中MPs的归宿和生态影响提供了新的见解,从而有助于有效管控塑料污染。
非洲孕产妇营养不良仍然是一项公共卫生挑战,导致不良妊娠结局、新生儿死亡,并使健康状况不佳的代际循环持续存在。产前多种微量营养素补充剂(MMS)是一种具有成本效益的干预措施,因其改善孕产妇和新生儿健康的潜力而得到认可,可降低低出生体重、早产、小于胎龄儿和死产的风险,同时每投入1美元可带来37美元的回报。尽管有这些益处,但非洲各国对MMS的采用情况仍不理想。本立场文件综合了2024年10月在肯尼亚内罗毕举行的第二届非洲孕产妇营养与MMS技术会议的成果:在非洲引入和扩大MMS的途径。为期三天的会议召集了来自17个非洲成员国的政府代表、捐助者和专家,就非洲引入和扩大MMS的共同愿景达成一致。与会者强调将MMS纳入产前保健是孕产妇营养战略的基石,并确定了可采取行动的建议,以克服政策、供应链、融资和实施方面的障碍。关键信息包括扩大MMS的紧迫性、实施科学在使项目适应当地情况方面的作用,以及区域合作分享经验教训和促进进展的必要性。它概述了将MMS纳入产前保健服务的途径,确保优质供应、获得财政承诺、加强服务提供并让社区参与。随附的“行动呼吁”提供了一份详细路线图,以指导利益相关者将扩大MMS作为当务之急,以改善孕产妇和新生儿健康、推进性别平等并履行非洲的全球健康承诺。
糖尿病伤口因其愈合困难和复发率高而声名狼藉,这是由于其恶劣的炎症微环境以及高血糖状况导致的周围神经病变。然而,目前的研究常常忽视糖尿病周围神经病变对伤口愈合的阻碍作用。在此,我们通过将天然活性分子硫辛酸(LA)与临床应用的降糖药物二甲双胍(Met)相结合,开发出一种粘性弹性伤口敷料,整合了重塑伤口微环境和恢复周围神经功能的特性,同时通过在胍基和羧基之间形成强盐桥氢键来稳定聚LA。富含粘性羧基的弹性敷料表面可以通过与组织形成多个氢键或静电相互作用,对糖尿病伤口实现有效的密封保护,从而抵御有害细菌的入侵。LA和Met在伤口部位的持续靶向释放能够有效降低局部氧化应激,增加胶原蛋白沉积和血管生成,并显著上调神经内分泌化学物质和神经纤维标记物,促进病变周围周围神经的恢复。在大鼠糖尿病感染模型中,聚LA - Met贴片相比商业3M敷料显示出显著优越的伤口愈合效果。
传统上,氧气补充与酵母活力和糖分消耗动力学的关联比与香气代谢的关联更为紧密。本研究调查了酵母细胞指数生长期的氧气暴露对葡萄酒多官能团硫醇谱的影响。使用定量实时逆转录聚合酶链反应,分析了五个与氨基酸和肽摄取相关的基因以及两个与β-裂解酶活性相关的基因的表达。采用超高效液相色谱/串联质谱法定量测定葡萄汁和葡萄酒中的硫醇前体和挥发性硫醇。结果显示,氧气上调了参与氨基酸和肽摄取的基因的表达,包括GAP1、OPT1、OPT2、PTR2、DAL5和FOT3,其中一些是已知的硫醇前体通透酶。在充氧试验中,这些基因的过表达与葡萄酒中硫醇前体残留量的减少相关,尤其是谷胱甘肽-3-甲硫基丙醇(GSH-3MH),其在进入稳定期之前就已耗尽。尽管基因表达增加,但谷胱甘肽-4-甲硫基-4-甲基戊酸(GSH-4MMP)的浓度并未受到影响,在生长阶段保持恒定。此外,在酒精发酵的最初72小时内,当受到氧气处理影响时,酵母中负责释放硫醇的β-裂解酶的基因IRC7的表达与葡萄酒中4MMP的浓度呈正相关。然而,氧气补充与STR3下调有关,这可能是导致3-甲硫基丙醇(3MH)释放量较低的原因,尽管前体摄入量增加。
皮层内微电极阵列(MEAs)是植入大脑皮层的装置,能够记录或刺激神经元活动。不幸的是,MEAs在长期使用时往往会失效,限制了它们的临床应用。长期失效主要归因于大脑的神经炎症反应。直到最近,关于对MEAs的神经炎症反应的大多数了解都是通过对少量蛋白质的免疫组织化学分析获得的。最近,基因表达研究对数千个参与神经炎症的mRNA分子进行了测序,但很少有研究进行大规模蛋白质组分析。为了扩展对所涉及分子机制的认识,我们之前使用空间蛋白质组学平台研究了MEA植入部位180μm范围内62种蛋白质的活性。在本研究中,我们首次将大规模基因组学和蛋白质组学应用于MEAs,评估整个蛋白质编码小鼠转录组和我们的62蛋白蛋白质组面板的变化。我们进一步研究了MEA相邻的三个不同区域内神经炎症反应的空间分布:距植入部位0-90μm、90-180μm和180-270μm。我们的分析直接比较了基因和蛋白质表达,并强调了基于距植入部位的近端距离进行分割的必要性。我们还确定了与免疫细胞激活、神经退行性变和代谢相关的关键途径,这些途径可能导致MEA失效,并且在未来的研究中可能成为改善MEA性能的靶点。
背景:背包在儿童日常生活中必不可少。背负沉重背包会影响站立时的躯干姿势。目前尚不清楚在步态过程中是否也会出现这种影响。 研究问题:不同背包重量如何影响儿童行走时的躯干运动学? 方法:16名儿童在一条5米长的通道上站立和行走,使用定制的负载系统模拟空载和负载背包(体重的10%;20%;30%)。基于标记的3D运动分析系统捕捉全身运动学数据(里佐利模型)。在行走过程中,主要观察指标是胸段和腰段躯干节段角在三个平面上的最大运动范围(RoM;[°])。在站立过程中,测量三个平面上5秒内的平均角度。次要测量指标包括行走过程中的步长、步幅时间和速度。测量儿童自身背包的重量,并以体重的百分比表示。使用重复测量方差分析(α=0.05)和Tukey-Kramer事后检验进行统计分析。 结果:儿童自身背包的平均重量为15.4±7.4%体重。在实验条件下,添加到负载系统的平均重量分别为3.3±0.8千克(10%体重)、6.5±1.7千克(20%体重)和9.8±2.5千克(30%体重)。在站立过程中,腰段躯干节段的平均躯干前屈角度(矢状面)随着背包重量的增加而显著增加(p=0.002)。在行走过程中,矢状面RoM没有变化,但随着重量增加,腰段和胸段的横向和额状面RoM显著减小(p<0.001),步长(p=0.047)和速度(p=0.041)也显著减小。各条件下的步幅时间没有显著差异。 意义:增加背包重量会导致站立时躯干姿势更加前屈,行走时躯干在横向和额状面的运动、步长和步态速度降低。这些调整可能是为了补偿重心后移,并通过减少行走过程中躯干-背包角动量来最小化能量消耗。
在大肠杆菌细胞工厂中,经常会遇到碳溢流到乙酸盐的情况,特别是当目标产物需要磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)作为其前体时。乙酸盐的积累对细胞生长和生物合成效率都有显著的抑制作用,这严重限制了大肠杆菌细胞工厂的应用。N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)的生物合成就是这样一个具有挑战性的过程,它需要PEP作为前体,随着其在各个领域的应用不断增加,Neu5Ac已成为一种有吸引力的增值化学品。在本研究中,我们以Neu5Ac的生物合成作为模型,系统地探索优化目标产物合成中PEP分配、碳源同化和中心碳代谢途径的策略。此外,我们旨在减少乙酸盐的积累并实现目标产物的高效生产。通过联合实施针对乙酸盐合成途径的代谢工程策略,以及优化发酵温度和ATP供应,我们成功地显著减少并延迟了乙酸盐的积累。最终菌株NEA-27在30℃的发酵温度下,于5L生物反应器中培养56h时产生了77.12g/L的Neu5Ac,产量和生产率分别为0.217g/g葡萄糖和1.38g/L/h。这是有史以来报道的最有效的Neu5Ac从头生产方法,在大规模应用中显示出巨大潜力。这些策略为利用PEP作为增值化学品异源生物合成的代谢前体提供了关键的机制见解。
上皮-间质转化(EMT)是癌症化疗耐药和临床预后不良的关键驱动因素。逆转EMT介导的耐药性并动态监测治疗反应的策略对于提高治疗效果至关重要。先前的研究表明,METTL3调控的N-甲基腺苷(m6A)甲基化促进EMT和肿瘤进展,凸显了其作为治疗靶点的潜力。在此,我们开发了一种谷胱甘肽响应性仿生纳米药物(称为ACVS),它将METTL3抑制剂封装在肿瘤靶向细胞膜囊泡中以实现药物的可控释放。ACVS在体外可有效逆转转化生长因子-β(TGF-β)诱导的EMT细胞模型中的EMT表型,并恢复对标准疗法的化学敏感性。在荷瘤小鼠和患者来源的循环肿瘤细胞(CTC)中的体内验证进一步表明,METTL3抑制与化疗联合使用时可增强肿瘤抑制作用。为了动态评估EMT与化疗耐药性之间的关系,我们实施了单细胞分辨率原位mRNA分析,结果揭示了EMT标志物表达的空间异质性与药物反应相关。这些发现提出了一种通过靶向METTL3调节EMT来克服化疗耐药性的联合策略,同时为个性化肿瘤学中的实时治疗监测提供了一个方法框架。
尽管手术技术有所进步,但疝气复发率仍然很高,这突出表明需要更好地了解腹壁的行为。虽然外科医生了解许多导致疝气发生的因素(如肥胖、吸烟、手术技术或手术部位感染),但将其视为一种生物力学病理情况会很有意义。事实上,腹壁疝气是由腹壁可变形性与施加力之间的失衡引起的。这篇综述文章讨论了生物力学如何提供一个定量框架,用于评估健康和受损组织的行为,在术前、术中和术后阶段指导个性化的手术策略。腹壁是一个动态的承重结构,不断承受腹内压和机械应力。其生物力学特性,包括弹性和对加载力的抵抗力,决定了其功能以及对手术干预的反应。白线是承受最高应力的最硬部分,而腹壁的各向异性性质会影响变形模式。各种实验和计算方法能够对生物力学进行表征。疝气代表了解剖薄弱点处的机械故障。虽然外科医生通过估计变形和闭合力来定性评估腹壁的生物力学,但功能成像(弹性成像、动态采集)可以提供客观的生物力学见解。疝气形成会改变腹壁生物力学,导致更大的活动性和弹性。手术修复从根本上改变了腹壁的生物力学。缺损缝合技术、补片特性、放置、重叠和固定方法(如缝合、钉合)的选择会显著影响力学结果。手术修复倾向于通过重新建立力的传递以及疝气引起的过度活动性来恢复生理生物力学。缝合技术、补片选择和放置会影响力学结果。然而,要获得最佳效果需要植入物的机械性能模仿天然组织。置于腹直肌后位的轻质补片(<70 g/m),结合小咬口缝合技术,与较低的复发率和改善的术后功能相关。通过将生物力学与手术实践相结合,这篇综述强调了机械原理如何塑造疝气的形成、诊断和修复。将生物力学原理更深入地整合到手术决策中可以优化疝气管理,并导致针对患者的、基于力学的策略。对于外科医生来说,这些知识不仅具有学术价值——它是实用的,并且可以对患者的治疗结果产生影响。
牛传染性疾病对牛的健康构成重大威胁,造成广泛的经济损失,并对受影响牛群的健康和生产力产生深远影响。其中,牛疱疹病毒4型(BoHV4)、牛流行热病毒(BEFV)、牛轮状病毒(BRV)和产气荚膜梭菌(CP)是导致牛出现一系列临床表现的四种常见病原体。值得注意的是,这些病原体之间的共同感染相对普遍,导致受影响牛的疾病结局更加复杂和严重。为了在一次检测中同时检测和区分这四种病原体,我们开发了一种基于TaqMan的多重实时PCR(qPCR)方法,该方法包含四个引物-探针组,旨在靶向每种病原体特有的高度保守或与毒力相关的基因。通过调整引物-探针浓度和退火温度对该检测方法进行了优化。优化后,进行了全面评估以评估分析性能,包括特异性、灵敏度、重复性和临床适用性。结果表明,所开发的方法与临床环境中常见的其他牛病原体无交叉反应,对所有四种目标病原体的检测限低至5拷贝/μL,并且在重复性测试中变异系数(CV)低于2.26%。该方法应用于对从江苏省两个商业奶牛场采集的1012份临床样本进行筛查。结果显示,四种病原体中一种或多种的阳性率为5.24%(53/1012),其中BRV、CP、BoHV4和BEFV分别占阳性病例的3.66%、1.28%、0.30%和0%。在0.70%(7/1012)的样本中检测到涉及多种病原体的共同感染。总之,本研究成功开发了一种一步法多重qPCR检测方法,用于同时检测和区分四种常见的牛病原体。该检测方法为牛传染性疾病的监测和控制提供了一种快速、可靠且经济高效的工具。其检测混合感染的能力,结合其高灵敏度和特异性,使其特别适用于奶牛场,能够快速准确地鉴定病原体以支持疾病管理和控制。
在本研究中,我们基于成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)- CRISPR相关蛋白12a(Cas12a)系统,开发了一种用于检测罗非鱼湖病毒(TiLV)的新型、高效且序列特异性的方法。TiLV是一种高传染性病毒,已对全球水产养殖业造成重大损害。设计了特异性引物、CRISPR RNA(crRNA)和单链DNA(ssDNA)报告分子来检测TiLV基因组片段3,其中ssDNA报告分子在5'和3'端分别用荧光团和猝灭基团修饰。该检测方法与鱼类中的其他细菌和病毒病原体无交叉反应。对于重组质粒标准品,检测限为每个反应9.10拷贝,对于TiLV RNA,检测限为91.82 fg/μL,显示出高灵敏度。逆转录重组酶辅助扩增(RT-RAA)耦合CRISPR/Cas12a方法与标准荧光方法的一致性为100%,表明其准确性和适用于临床检测。本研究创新性地将RT-RAA技术与CRISPR/Cas12a反应系统相结合,为TiLV提供了一种快速、便携、高特异性和灵敏的新型诊断方法。这使得能够对TiLV进行现场快速筛查,确保水产养殖安全以及水生动物产品的安全流通。
原理:酚类内分泌干扰化学物质(EDCs),包括烷基酚(APs)和双酚(BPs),因其在水生生态系统中广泛存在以及在痕量浓度下的潜在毒性,引起了重大的环境和公共卫生问题。本研究开发并验证了一种用于同时测定环境水中16种酚类EDCs的灵敏分析方法。 方法:该方法包括将样品酸化至pH 2,采用亲水亲脂平衡(HLB)、固相萃取(SPE),以及采用负电喷雾电离(ESI-)的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)分析。系统优化表明,碱性流动相(甲醇/0.1%氨水)显著提高了酚类化合物的电离效率,与酸性条件相比,灵敏度提高了约一个数量级。使用ACQUITY UPLC BEH C柱优化了色谱分离,该柱提供了优异的峰形并改善了疏水化合物的保留。 结果:在SPE之前对样品进行酸化对于使分析物回收率最大化至关重要(57.9%-94.2%)。经过验证的方法表现出出色的分析性能,实现了低检测限(0.01-0.4 ng/L)、在宽浓度范围(1.0-50.0 μg/L)内具有出色的线性(R = 0.991-0.999)以及高精度(相对标准偏差 = 1.3%-13.6%)。将该方法应用于从河流、污水处理厂和垃圾渗滤液中采集的环境样品,鉴定出了8种目标化合物,其中烷基酚的检测浓度高于双酚。 结论:这种可靠且稳健的方法为监测不同水生环境中痕量水平的酚类EDCs提供了一种有价值的工具,有助于进行技术全面的环境评估和法规合规性监测。
血小板虽然对止血至关重要,但已被公认为癌症转移的关键介质。血小板与循环肿瘤细胞(CTC)之间的相互作用构成了转移的关键驱动因素,成为肿瘤学研究的焦点。阐明其潜在机制可为肿瘤扩散提供新的见解。本综述系统地追溯了血小板与CTC相互作用的演变,从受体介导的黏附到双向分子交换,及其对转移进展的影响。此外,还强调了血小板-CTC复合物作为癌症检测和预后潜在生物标志物的诊断意义。最后,讨论了针对血小板-CTC相互作用的有前景的治疗策略。通过整合现有知识,结果表明,针对血小板-CTC相互作用在改善癌症诊断和治疗方面具有潜力,同时也为未来的转化研究指明了方向。
炎症性肠病(IBD)是一种慢性、具有挑战性的疾病,其特征为上皮屏障破坏、免疫失调和肠道微生物群改变,导致腹痛、腹泻和体重减轻等症状,影响全球数百万患者。IBD的病因和发病机制是多因素的,涉及遗传因素、环境影响、微生物失调和其他因素的综合作用。目前IBD的治疗方法包括氨基水杨酸类药物、抗生素、皮质类固醇和免疫抑制剂,所有这些都旨在减轻炎症并实现临床缓解。然而,这些药物的频繁和长期使用会导致严重的不良反应,包括关节疼痛、糖尿病和骨质疏松症。因此,将药物递送至受影响区域、延长药物作用持续时间并尽量减少全身暴露对于IBD的有效管理至关重要。针对过量活性氧、调节局部炎症和恢复肠道微生物群稳态的新兴策略有望改善IBD治疗。生物材料已显示出在将治疗剂精确地选择性递送至炎症组织方面具有相当大的潜力,从而最大限度地减少脱靶效应并提高疗效。本综述重点介绍了用于IBD治疗的生物材料的最新进展,并探讨了其临床应用的未来方向和挑战。
引言:1型糖尿病(T1D)与并发自身免疫性疾病(AID)之间的相互作用在临床和科学方面都具有相关性。在本综述中,我们阐述了多自身免疫性的流行病学、病理生理学及实际情况,重点关注T1D。 方法:对有关T1D及相关AID的文献进行全面综述,目的是得出与临床实践相关的明智结论。它借鉴了2025年3月至5月进行的有针对性的PubMed搜索结果,重点关注近期英文同行评审文章。 结果:流行病学数据一致表明,T1D患者出现其他AID的患病率显著增加。不一致的AID的家族聚集以及多腺体自身免疫综合征(PAS)或自身免疫性多内分泌病的概念突出表明,多种AID可以聚集,并以连续和重叠的方式发生,T1D经常作为早期或后续表现。因此,遗传易感性、环境触发因素和表观遗传因素在自身免疫的发生和发展中起关键作用。临床上,T1D与其他AID并存给疾病管理带来了重大挑战,通常需要调整治疗方案并仔细监测以减轻并发症。通过分层自身抗体检测进行早期检测对于及时干预和改善长期预后很重要。 结论:因此,在临床实践中应针对有AID个人或家族史的个体筛查T1D相关自身抗体,反之亦然
生物保鲜是一种基于使用微生物作为保护性培养物和/或其代谢产物的微生物群落工程技术,可用于减少食品中病原体的存在。本研究探讨了生态位建模在指导生物保鲜候选物选择方面的潜力。在多变量高通量竞争试验中使用了一株发光单核细胞增生李斯特菌,评估了非生物因素(即葡萄糖、氯化钠、pH值,采用析因设计)和生物变量(即各种竞争性微生物)的组合。使用两种并行方法对所得数据进行分析:k均值聚类和响应面建模(RSM)。整合这些方法的输出结果,可以根据抑制强度和生态位建模特征对竞争者进行分组。竞争者被分为五组,根据它们对单核细胞增生李斯特菌的抑制水平和响应面的形状进行区分,有些组表现出互补特征。从模型预测得出的加权生态位缩减(WNR)计算结果确定,麦芽香肉杆菌CP14和类肠系膜明串珠菌PTF6的菌株组合具有增强的抑制特性。本研究突出了为生物保鲜应用进行合成群落自下而上工程设计的前景。
过渡金属配合物(TMCs)因其氧化还原活性、配位灵活性以及与生物分子靶点相互作用的能力,已成为神经治疗领域中颇具前景的药物。然而,它们对神经组织的细胞毒性作用仍未得到充分了解,这给安全且靶向应用带来了挑战。计算方法为揭示TMC诱导细胞毒性的潜在机制提供了强大工具,能够在分子水平上预测生物学行为。本研究探讨了如何应用先进的计算机模拟方法,如分子对接、密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)模拟,来评估TMCs在神经学背景下的结构、反应性和相互作用概况。特别关注对神经毒性机制进行建模、评估血脑屏障穿透情况以及确定与神经退行性疾病和儿童脑癌相关的构效关系(SARs)。文中呈现了对不同金属中心和配体框架的比较分析,揭示了电子结构的变化如何影响生物学结果。此外,还讨论了当前计算方法的局限性以及准确模拟神经微环境所面临的挑战。未来研究的机会包括整合机器学习以提高预测准确性、自动化化合物筛选并指导基于神经活性金属的药物合理设计。该综述还强调了需要标准化方案,以提高计算神经毒理学的可重复性和生物学相关性。通过使计算化学的能力与神经生物学的需求相匹配,本研究突出了一个推进神经系统中安全、靶向且有效的基于过渡金属疗法的战略框架。

背景:动脉血氧分压与吸入氧分数之比(PaO₂/FiO₂,以下简称P/F比值)是序贯器官衰竭评估(SOFA)评分的关键组成部分。它反映了低氧性呼吸衰竭的严重程度。SOFA评分的持续修订需要基于数据的P/F比值临界值以及合理的呼吸支持标准。在本研究中,我们旨在确定修订后的SOFA评分中用于确定呼吸衰竭类别的最佳P/F比值临界值,并探讨高级呼吸支持是否应作为最严重类别呼吸衰竭的先决条件。 方法:我们使用芬兰库奥皮奥大学医院重症监护病房的数据库进行临界值推导,并使用美国多中心重症监护登记数据库eICU进行外部验证。我们采用Contal和O'Quigley方法,通过对数秩统计检验确定对医院死亡率最具鉴别力的临界值。在外部验证中,将这些临界值与当前呼吸SOFA评分中的临界值进行比较。 结果:确定的最佳临界值如下:P/F比值>40 kPa(正常),30 - 40 kPa(轻度损害),20 - 30 kPa(中度损害),10 - 20 kPa(重度损害),≤10 kPa(极重度损害)。这些临界值使严重程度类别得到了清晰的区分(对数秩统计的卡方值为356.9)。在验证队列中,它们优于当前呼吸SOFA评分的临界值(受试者工作特征曲线下面积[AUC]为0.615,95%置信区间[CI]为0.607 - 0.622,而当前呼吸SOFA评分的AUC为0.610,95% CI为0.603 - 0.618,p<0.001)。高级呼吸支持与更高的死亡率相关,但将其作为先决条件仅在呼吸功能中度损害类别中提高了鉴别力,在重度或极重度损害类别中并未提高。 结论:确定以10 kPa(75 mmHg)为间隔的P/F比值临界值最适合区分呼吸衰竭严重程度的阶段。呼吸支持对P/F比值与死亡率关联的影响表明,需要根据支持水平校准任何基于P/F比值的评分,但最佳校准方法需要进一步研究。 编辑评论:在本研究中,在一个大型芬兰重症监护数据库中研究了动脉血氧分压与吸入氧分数之比(P/F比值)的临界值,并通过美国重症监护登记数据库进行了外部验证。目的是支持对序贯器官衰竭评估(SOFA)评分中P/F比值临界值的修订。结果表明,P/F比值以10 kPa的增量变化优于13 kPa,并强调了对当前SOFA评分进行严格评估的必要性。
玉米芯生物质是一种富含半纤维素的农业废弃物,是糠醛的一种很有前景的原料,糠醛是一种用于生物燃料、树脂和绿色溶剂的可再生平台化学品。本研究展示了一种在适度条件下使用低浓度硫酸的概念验证间歇式工艺,符合循环生物经济目标。玉米芯经过预处理(100目,8.8%水分),并在150°C、4巴、30分钟的条件下与1 - 3%的硫酸反应。糠醛用甲苯萃取并纯化,然后通过高效液相色谱法(HPLC)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和气相色谱 - 质谱联用仪(GC - MS)进行验证。在3%酸的条件下,最大产率为1.524%(重量/重量,干基),这与木聚糖水解增强一致。然而,甲苯的使用引发了环境问题,凸显了评估更绿色溶剂(如2 - 甲基四氢呋喃或低共熔溶剂)的必要性。尽管未直接测量能量输入,但适度的温度和较短的反应时间表明与传统水热方法相比能量强度降低,同时间歇式装置为分散式生物精炼厂提供了一个可扩展且模块化的平台。文献计量分析(VOSviewer)对研究结果进行了背景分析,揭示了指数级的出版物增长、活跃的国际合作以及绿色溶剂、催化剂回收、动力学建模和系统集成方面的研究空白。本研究为在循环生物经济框架内从农业废弃物中可持续生产糠醛提供了技术见解和战略方向。
鼻出血是一种严重程度各异的常见临床病症,可出现在门诊和住院环境中。本文为初级保健提供者提供了基于证据的鼻出血诊断和管理的全面综述。特别关注该病症的诊断检查以及相关解剖结构和危险因素的综述。文中讨论了保守和先进的干预措施,包括何时转诊至耳鼻喉专科医生。
鼻窦炎是导致患者发病的一个重要因素,影响生活质量和医疗费用。本文对鼻窦炎进行了基于证据的综述,包括分类、病理生理学、诊断标准和管理策略。特别强调了将鼻窦炎与其他病症区分开来、急性和慢性鼻窦炎之间的差异、影像学的作用以及潜在手术干预的转诊指征。