溴氰菊酯农药的广泛使用已成为全球关注的重大公共卫生问题。由于水中痕量溴氰菊酯无色无味,其残留量的定量检测面临重大技术挑战。本研究创新性地将表面增强拉曼光谱(SERS)与增强深度神经网络相结合,提出了一种高灵敏度、高精度的溴氰菊酯定量分析方法。通过引入门控循环单元(GRU)和注意力机制对传统卷积神经网络(CNN)模型进行结构强化,构建了CNN-GRU-注意力增强混合神经网络。实验比较表明,该增强模型在特征提取能力和非线性关系建模方面显著优于传统的偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)和基本CNN方法。其预测结果表现优异,相关系数R = 0.9827,均方根误差RMSE = 0.3896。与传统检测方法相比,准确率提高了8%,误差降低了40%。研究表明,基于SERS和增强深度学习的融合策略,通过多维度特征注意力聚焦和时间依赖性建模,有效突破了传统分析方法在痕量农药检测中的灵敏度瓶颈,为环境污染物的精准监测提供了创新技术路径。
背景:自杀是一场公共卫生危机。长期以来,婚姻状况与自杀风险降低有关,尽管在过去几十年里,婚姻的文化和普及率发生了很大变化。本报告调查了2008年至2019年期间婚姻与风险之间的关联是否发生了变化。 方法:利用全国药物使用和健康调查(NSDUH)的数据,分析婚姻状况与上一年自杀念头、计划和企图风险之间的关联。在分层回归模型中检验交互作用(时间×婚姻状况×性别)。 结果:未经调整的数据显示,在任何给定时间点,未婚个体思考、计划和/或企图自杀的可能性大约是已婚个体的三倍(所有p值<0.001)。在控制了年龄、性别、种族、收入、宗教活动和教育程度后,这种关系依然成立。婚姻的保护作用在增强(已婚状态的年度优势比为0.95-0.97 [p<0.01]),这一趋势由从未结婚者推动(与离婚或丧偶者不同);随着时间的推移,从未结婚者出现所有观察到的结果(自杀念头、计划、企图)的风险都在增加(所有p值<0.001)。 结论:在许多年轻人将婚姻作为重要人生目标的优先级降低之际,婚姻对自杀念头、计划和企图风险的保护作用正在增强。对于未婚个体,尤其是那些有其他重大自杀风险因素的人,可能需要加强临床关注。
背景:俄乌战争导致了广泛的创伤。本研究探讨了各种创伤事件如何影响乌克兰青年和年轻成年人患创伤后应激障碍(PTSD)的风险。 目的:调查10至26岁受战争影响的乌克兰人群中PTSD症状的患病率,以及不同创伤类型与PTSD风险之间的关联。 参与者与研究背景:2022年10月至2023年2月期间,对俄罗斯入侵开始后在乌克兰东部学校和大学就读的2086名青年和年轻成年人进行了评估。这些数据是作为两项调查的一部分收集的:乌克兰纵向研究(ULS)和年度横断面调查“青年与毒品”(ULS+)。 方法:使用14项自我报告创伤史表格测量创伤暴露情况,并使用针对《精神疾病诊断与统计手册》第5版简版的加州大学洛杉矶分校PTSD反应指数评估PTSD症状。双变量和多变量逻辑回归模型检验了创伤类型、社会人口统计学与临床PTSD之间的关联。 结果:23.49%的参与者达到了临床PTSD临界值。诸如强迫性行为(调整后的比值比[aOR]=1.66,95%置信区间[CI]:1.03 - 2.68)、不必要的性接触(aOR = 1.81,95% CI:1.31 - 2.49)以及在家中遭受身体攻击(aOR = 1.55,95% CI:1.04 - 2.31)等人际创伤与PTSD的关联比包括战争在内的非人际创伤更强。女性(aOR = 0.35,95% CI:0.25 - 0.49)和低收入(aOR = 0.75,95% CI:0.67 - 0.84)会增加PTSD风险。 结论:研究报告了在受战争影响地区的青年和年轻成年人中PTSD症状的高患病率,人际创伤——尤其是性暴力和身体暴力——带来的风险显著高于与战争相关的创伤。研究结果凸显了针对乌克兰情况制定创伤知情干预措施的必要性。
技术的进步使得对环境友好型锂离子/钠离子电池阳极电极的研究需要取得进展,而四氧化三铁(FeO)因其价格低廉和高能量密度而备受关注。然而,其显著的体积膨胀和不足的导电性阻碍了它的进一步发展。在此,预先引入分散剂聚乙烯吡咯烷酮以在金属有机框架(MOF)MIL-53(Fe)的合成过程中调节粒径,随后通过金属前驱体的原位生长获得纳米多孔碳包覆的FeO。纳米结构和多孔结构的协同作用不仅提高了电化学反应中电子和离子的传输速度并稳定了固体电解质界面(SEI),而且在一定程度上减轻了与长期使用相关的空间效应。此外,多孔碳的存在提高了导电性,碳壳涂层缓和了碱金属离子嵌入和脱嵌引起的体积变化,有效防止了材料在连续使用过程中的坍塌并增强了材料的结构稳定性。此外,计算了该材料应用于两种类型电池时的赝电容贡献,并分析了电化学反应动力学。低活化能表明该材料的快速反应动力学与这种特殊的结构设计密切相关。
背景:重度抑郁症(MDD)表现出相当大的异质性,临床表现存在显著的个体间差异,这可能反映了脑功能和结构的差异。其中,MDD患者脑形态网络的个体间差异在很大程度上仍未得到研究。 方法:从REST-meta-MDD项目中获取了669例MDD患者和706名健康对照(HC)的数据。构建脑形态网络,并使用库尔贝克-莱布勒散度测度基于灰质体积分布的区域间相似性计算形态连接性的个体间差异(IVMC)。研究了MDD患者IVMC模式的改变及其临床相关性。此外,还评估了与MDD相关的IVMC改变与神经递质系统密度以及基因表达信息之间的相关性。 结果:我们的分析揭示了MDD患者IVMC模式的改变,其特征为边缘网络(LIM)和腹侧注意网络(VAN)内的IVMC增加,而额顶网络(FPN)中的IVMC减少。这些改变的IVMC模式在空间上与神经递质系统的密度相关,包括血清素和多巴胺受体,以及在跨膜和分子运输、信号转导和免疫反应途径中富集的基因表达。 结论:我们的研究结果表明MDD患者IVMC分布异常,突出了潜在的神经化学和遗传机制。这些结果有助于我们理解MDD中观察到的个体间差异,并为该疾病潜在的神经生理机制提供了见解。
蛋白质赖氨酸甲基转移酶G9a可催化组蛋白H3K9和非组蛋白的单甲基化和二甲基化,其过表达与多种癌症的不良预后和转移密切相关。在此,我们设计并合成了一系列带有2-四氢异喹啉取代喹唑啉骨架的新型G9a抑制剂。其中,具有2-二氧戊环稠合四氢异喹啉的化合物31对G9a表现出最有效的抑制作用,IC值为0.032 μM,并且对其他测试的赖氨酸/精氨酸甲基转移酶具有高选择性。分子对接表明,化合物31庞大的三环部分通过额外的范德华力增强了其与G9a活性位点的相互作用。与参考化合物UNC0642相比,化合物31对G9a表现出显著提高的酶活性以及对所有测试癌细胞更强的抗增殖作用。在CT26结肠癌细胞中,该化合物不仅显著抑制H3K9me2水平,还通过诱导ROS产生引发自噬,从而导致细胞凋亡和细胞周期停滞在G0/G1期。它还具有良好的微粒体代谢稳定性和可接受的体内药代动力学性质。更重要的是,在CT26肿瘤小鼠模型中,化合物31显示出体内抗肿瘤功效,TGI率为45.10%,且无明显体重减轻和可见毒性,表明与UNC0642相比具有更优异的安全性。总体而言,具有2-四氢异喹啉取代喹唑啉骨架的化合物31可作为开发新型G9a抑制剂的有前景的先导化合物。
以脂质纳米颗粒和细胞药物载体为代表的生物启发式纳米医学新范式,为靶向难以到达的组织开辟了新途径。基于这些进展,我们提出了一种搭血小板便车的纳米平台,该平台通过利用血管损伤反应机制来克服血脑屏障(BBB)。认识到甲状腺激素在缺血性危机期间的神经保护潜力,我们设计了用岩藻依聚糖修饰的脂质纳米颗粒(T-T3),其可主动靶向活化血小板上的P-选择素,而活化血小板是脑血管损伤的分子哨兵。这种双功能设计将血小板运输的血脑屏障穿透能力与三碘甲状腺原氨酸(T3)的线粒体稳定作用相结合。在小鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型中,与游离药物相比,静脉注射T-T3在缺血性脑内的蓄积更高。该治疗提供了多维度的神经保护:梗死体积减少40%(TTC定量),伊文思蓝外渗减少50%表明血脑屏障修复,以及在3天内减轻脑水肿(MRI成像)。行为评估显示,与对照组相比,运动协调性提高了2.2倍(转棒试验)。从机制上讲,T-T3通过抑制IL-6/TNF-α同时升高IL-10来重塑炎症微环境。至关重要的是,我们的冷冻电镜分析揭示,纳米颗粒通过协同抑制细胞凋亡和激活自噬改善了线粒体健康。这种“病理反应性”设计实现了对缺血性病变的高水平靶向特异性,同时 sparing healthy tissue,这通过全身近红外II荧光成像得到验证。通过将血管界面工程与细胞器水平的修复相结合,我们的平台为纳米技术介导的神经系统疾病治疗建立了蓝图,其潜在应用扩展到创伤性脑损伤和神经退行性变。
异核金属有机框架(MOF)具有不同的多面体结构单元,容易引发独特的双交换相互作用(DEI),预计该作用能激活惰性的碳碳三键并进一步提高电催化乙炔半氢化活性。在此,设计了一种新型的BTC-Co-O-Cu-BTA(BTC = 苯-1,3,5-三甲酸;BTA = 1,2,4,5-苯四胺)MOF,与原始的同核MOF相比,在相对于可逆氢电极(RHE)为-0.8 V时,实现了显著改善的乙烯分电流密度为-149.4 mA cm 以及91.1%的高乙烯法拉第效率。系统表征证实,DEI轻松地将静态的Co-O-Cu转变为Co-O-Cu的振动双交换,其中Co和Cu位点分别具有e和e电子填充状态。随后,e轨道的孤对电子首先捐赠给乙炔分子的π反键轨道,之后生成的空e轨道接受乙炔π轨道电子,从而确保在精确设计的异核MOF上乙炔有效激活生成乙烯。
尽管金属卤化物钙钛矿材料正成为具有潜在前景的光催化剂,但它们仍存在内在不稳定性,严重阻碍了其进一步的实际应用。在本研究中,首先构建了一种具有三明治结构的钙钛矿基复合材料,以实现对单个辛胺封端的MAPbBr(OM-PE)量子点(QDs)的封装,并且沸石咪唑酯骨架-67(ZIF-67)将单个OM-PE@PbBrOH量子点(2纳米)隔离,以保留其独特的光电特性,同时防止环境因素导致的降解。结果表明,所得的三明治复合材料是一种具有p-n结的交错间隙异质结构,其中PbBrOH层起到防水覆盖层的作用,而ZIF-67层促进了电子迁移率。得益于不同层之间的化学相互作用和界面电荷动力学,OM-PE@PbBrOH⊂ZIF-67复合材料在水中表现出长达两个月的优异稳定性,并呈现出增强的有机染料(孔雀石绿、亚甲基蓝和罗丹明B)光降解效率,比原始钙钛矿高出约24倍。通过整合各组分的优点,这项工作首次构建了2纳米的三明治状OM-PE@PbBrOH⊂ZIF-67复合材料,并为稳定、高效和多功能光催化系统开辟了新途径,具有超越废水处理的潜在应用。
目的:本研究旨在通过评估皮质形态特征来探索用于早期识别双相情感障碍(BD)的特定生物标志物。 方法:本研究纳入了185例BD患者、203例单相抑郁症(UD)患者和257例健康对照(HC)。此外,通过随访,86例最初被诊断为重度抑郁症(MDD)且后来转变为BD的患者被确定为患有初始抑郁发作的双相情感障碍(IDE - BD)。对所有参与者测量皮质结构指标。使用一般线性模型评估每个抑郁发作组与HC之间皮质特征的差异。采用余弦相似度分析各抑郁发作组皮质厚度差异的相似性。此外,分析了BD/IDE - BD组与UD组之间皮质厚度的差异,并探讨了其与临床特征的关联。 结果:BD组、IDE - BD组和UD组具有相似的皮质厚度差异模式。与HC相比,BD组和IDE - BD组双侧内嗅皮质(EC)厚度有显著改变,而UD组未观察到此类变化。与UD相比,BD组双侧EC显著变薄。相反,与UD相比,IDE - BD组双侧EC显著增厚。 结论:在这项跨诊断研究中,我们揭示了BD和UD之间共同的以及疾病特异性的皮质厚度差异模式。此外,我们强调双侧EC增厚可作为从抑郁发作中早期识别BD的预测指标。我们的研究结果有助于从抑郁发作中早期识别BD。
背景:慢性应激和促炎饮食都与抑郁症状独立相关。然而,它们的联合作用尚不确定。 方法:本研究纳入了来自2007 - 2018年美国国家健康与营养检查调查(NHANES)的20446名美国成年人。使用从八个生物标志物得出的应激负荷评分(ALS)对慢性应激进行量化。使用根据两次24小时饮食回忆计算得出的饮食炎症指数(DII)对饮食炎症潜力进行量化。使用患者健康问卷 - 9(PHQ - 9)评估抑郁症状。进行了加权逻辑回归、限制性立方样条(RCS)、中介分析和人群归因分数(PAF)分析。 结果:ALS(调整优势比[aOR] = 1.23,95%置信区间[CI]:1.16 - 1.29)和DII(aOR = 1.21,95%CI:1.15 - 1.26)均独立且协同增加抑郁症状风险,呈现出显著的线性趋势(两者P - 总体<0.001),且无非线性证据。与参照组相比,最高风险组(最高ALS四分位数 + 促炎饮食)的风险增加了3.94倍(aOR = 4.94,95%CI:2.73 - 8.94)。DII部分介导了ALS与抑郁症状的关联(中介比例:4.27%,95%CI:2.96% - 6.00%)。消除高ALS和促炎饮食可预防40.4%(95%CI:31.7 - 49.2%)的抑郁症病例。 局限性:横断面设计限制了因果推断,并且由于未测量的因素可能存在残余混杂。 结论:本研究强调了ALS和DII对抑郁症状的独立、协同和介导作用。针对压力和饮食的综合干预可能有助于减轻美国成年人的抑郁负担。
鼠伤寒沙门氏菌等食源性病原体继续对全球公共卫生构成重大威胁。快速可靠的现场筛查对于预防食源性疾病爆发至关重要,但诸如培养、聚合酶链反应(PCR)和酶联免疫吸附测定(ELISA)等传统方法耗时、需要大型仪器且缺乏便携性。这些局限性在分散或资源有限的环境中尤其成问题。当前的诊断工具不足以满足在复杂食品基质中快速、低成本且无需设备的病原体检测需求。因此,迫切需要能够在需求点直接提供灵敏且特异结果的便携式生物传感平台。(94)结果:我们开发了一种基于滴管的生物传感器,该传感器在一次性塑料滴管内集成了样品混合、磁分离和基于纳米酶的比色检测。该检测方法包括将食品样品、抗体功能化磁珠和金@铂纳米酶吸入滴管,然后反复手动挤压进行孵育。静磁场将珠-细菌-纳米酶复合物与未结合的试剂分离。加入3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)底物后,纳米酶引发可见的颜色变化,可使用智能手机进行定量。在最佳条件下,该生物传感器的线性检测范围为5×10至5×10菌落形成单位/毫升(CFU/mL),检测限为16 CFU/mL。整个工作流程在40分钟内完成。特异性研究证实与非目标细菌无交叉反应,并且该平台在加标的牛奶、果汁和鸡肉样品中表现出一致的性能,验证了其在多种食品基质中的稳健性。(143)意义:本研究提出了一种用于快速病原体筛查的便携式且经济实惠的工具,无需仪器或专业培训。手动操作、磁分离和智能手机读数的整合为现场或资源匮乏环境中的食品安全监测提供了切实可行的解决方案。这项工作通过提供一种简化但有效的方法来高灵敏度、特异性且易于操作地检测鼠伤寒沙门氏菌,推动了即时检测生物传感技术的发展。(66)
多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统的慢性炎症性脱髓鞘疾病,具有自身免疫和神经退行性成分,最近与爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)感染相关。为了研究与MS中EBV重新激活(EBV-R)相关的免疫改变,我们分析了未经治疗的MS患者匹配的外周血(PB)和脑脊液(CSF)样本中的免疫细胞谱,并与血浆EBV血清学标志物相关联。在我们的希腊MS队列中,33例患者中有12例(39%)表现出EBV-R的血清学证据(VCA IgG+伴VCA IgA+、VCA IgM+或EA(D)IgG+),这12例中的7例血浆BZLF1 mRNA检测也呈阳性,表明存在裂解感染。与潜伏性EBV感染患者相比,EBV-R患者PB中的CD19+B细胞减少,CSF中的比例相等。相反,EBV-R患者PB中的细胞毒性CD56 NK细胞和CD14单核细胞增加,而无论EBV状态如何,CSF中均不存在细胞毒性CD56 NK细胞。在EBV-R期间,PB和CSF中调节性CD56 NK细胞的比例均降低。我们的结果表明,具有EBV-R血清学证据的MS患者表现出免疫反应改变,在细胞毒性NK细胞扩增的情况下PB中的B细胞比例降低,在缺乏细胞毒性NK细胞监测的情况下CSF中的B细胞比例未受影响。
背景:全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类具有广泛环境持久性且会导致人体暴露的合成化学品。目前,尚无研究使用机器学习(ML)基于PFAS暴露情况来预测抑郁症。本研究旨在开发一种可解释的ML模型,以根据血清PFAS水平预测抑郁症风险。 方法:使用了2005年至2018年美国国家健康与营养检查调查(NHANES)的数据,其中包括9074名有PFAS血清水平和抑郁症评估结果的参与者。基于准确性、曲线下面积(AUC)、敏感性和特异性等指标,共开发并评估了九个机器学习模型。数据集被分为训练集(80%)和测试集(20%),并使用网格搜索进行超参数调整以优化性能。选择CatBoost模型是因其具有卓越的预测准确性。通过局部依赖分析(PDA)和SHapley值加法解释(SHAP)来确保可解释性,以评估关键PFAS以及各个特征对模型预测的贡献。此外,使用CatBoost模型开发了一个基于网络的计算器,以促进实时抑郁症风险评估。 结果:CatBoost模型表现最佳,准确率达到73%,AUC为0.75。特征重要性分析确定全氟辛烷磺酸(PFOS)是最具影响力的PFAS。PDA和SHAP分析进一步揭示了PFOS与抑郁症之间的关系,在11.66纳克/毫升处存在阈值效应,高于此值会导致更高的抑郁症风险。 结论:本研究使用可解释的ML方法突出了PFAS暴露与抑郁症之间的联系,提供了一个框架,为公共卫生干预措施提供信息,并支持基于PFAS暴露的个性化护理策略。还开发了一个交互式网络计算器,将这些发现转化为临床实践。还开发了一个交互式网络计算器,将这些发现转化为临床实践。
内分泌干扰化学物质(EDCs)是新出现的环境污染物。本研究重点评估了包装咖啡中EDCs的浓度。在所研究的12种EDCs中,在包装咖啡中仅检测到邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DnBP)、双酚A(BPA)和双酚F(BPF)(检出率分别为20%、40%、80%、20%和20%)。平均值范围从BPA的0.230纳克/克到DnBP的23.214纳克/克。DnBP是咖啡粉中最常检测到的EDC(60%),其次是DEP、DEHP、BPA和BPF(各20%)。迁移评估表明,使用传统咖啡壶煮咖啡后,DEHP、DnBP和BPF的含量显著更高(分别为2.515对2.192纳克/毫升、1.845对1.491纳克/毫升、0.177对<最低检测限纳克/毫升)。邻苯二甲酸盐和BPA的含量未超过特定迁移限量(SMLs),且EDCs的估计每日摄入量(EDI)较低。一般人群和高暴露人群的危害商数(HQs)均低于1.0。
背景:饮食失调(ED)在强迫症(OCD)患者中更为普遍,二者共病与更高的症状严重程度、包括抑郁症在内的其他共病风险增加以及较差的治疗结果相关。然而,对于有或无共病性饮食失调的强迫症患者的长期病程知之甚少。本研究调查了有终生饮食失调(OCD + ED)和无终生饮食失调(OCD-ED)的强迫症患者6年的强迫症症状严重程度临床病程。 方法:在荷兰强迫症协会(NOCDA)队列中,382名符合《精神疾病诊断与统计手册》第四版(DSM-IV)强迫症诊断标准的参与者被分为OCD + ED组(n = 46;91%为女性;平均年龄34.5岁)或OCD-ED组(n = 336;52%为女性;平均年龄36.6岁)。终生饮食失调诊断包括神经性厌食症(39%)和暴饮暴食症(37%)。在基线以及两年、四年和六年后评估强迫症和饮食失调诊断、症状严重程度以及临床/人口统计学变量。使用线性混合效应模型检查强迫症症状轨迹的组间差异。 结果:与OCD-ED患者相比,OCD + ED参与者表现出更高的基线强迫、抑郁和焦虑症状,以及更多的共病创伤后应激障碍。尽管存在这些差异,但两组在6年的强迫症症状严重程度病程上具有可比性,症状减轻方面没有显著的组间差异。OCD-ED组的耶鲁-布朗强迫症量表(Y-BOCS)评分下降了4.17分,OCD + ED组下降了5.24分;帕多瓦量表(PADUA)评分分别下降了13.68分和15.65分。 结论:虽然OCD + ED患者表现出更显著的临床负担,但共病性饮食失调并未显著缓和强迫症症状的长期轨迹,这表明需要更强化和/或更长时间的治疗。OCD + ED组相对较小的规模可能被视为一个局限性。
快速检测食品中的活鼠伤寒沙门氏菌对于预防污染和保护公众健康至关重要。传统方法虽然可靠,但速度慢、成本高,且需要集中式实验室。许多现有的生物传感器主要检测死菌,增加了假阳性风险。为了解决这些局限性,我们报告了一种便携式生物传感器,该传感器首次使用非法拉第电化学阻抗谱(EIS)能够在食品中对活鼠伤寒沙门氏菌进行快速、无标记、基于活力的特异性检测。该传感器在5分钟内实现了9 CFU/mL的检测限,相比传统技术有显著提高。与酶联免疫吸附测定(ELISA)的验证证实了其灵敏度和特异性。该平台表现出强大的分析性能,研究间和研究内变异系数(%CV)保持在20%以下,证实了其可重复性。此外,该生物传感器的阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)超过85%,确保了可靠的检测准确性。通过区分活菌,这种生物传感器提供了更精确的病原体评估,减少了假阳性。其快速的响应时间、高灵敏度和易用性使其成为常规食品安全检测的理想工具。本研究通过整合基于ZnO/Au的非法拉第EIS平台增强了生物传感器技术,为细菌检测提供了一种可靠、高效且可现场部署的解决方案,通过及时干预和预防污染为公共卫生和全球食品安全做出贡献。
背景:铅离子(Pb)是一种有毒重金属,对食品安全构成严重威胁。传统方法如电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子吸收光谱法(AAS)依赖于庞大的仪器设备,受到高成本、复杂的样品制备要求以及无法满足快速现场检测需求的限制。基于纳米酶的生物传感器已成为有前景的替代方案,但单模式传感器在复杂食品样品中常受到基质干扰。因此,开发一种快速可靠的现场检测方法对于铅检测至关重要。 结果:为应对这一挑战,开发了一种CRISPR/Cas12a驱动的双模式生物传感器,该传感器将Pt/CeO纳米酶介导的过氧化物酶活性与GR-5脱氧核酶识别相结合。该生物传感器的设计利用GR-5脱氧核酶对铅进行特异性识别,触发CRISPR/Cas12a介导的电化学/比色信号探针SH-ssDNA-Pt/CeO的切割以产生双信号。这个创新平台将电化学的精确性和比色法的简便性相结合,用于复杂食品基质中铅的检测。该生物传感器实现了超灵敏的电化学响应(线性范围:0.002 - 200 nM;检测限:0.14 pM)以及强大的比色读数(线性范围:0.5 - 2000 nM;检测限:0.47 nM),与传统单模式传感器相比,灵敏度有显著提高。至关重要的是,正交信号模式之间的内在交叉验证机制最大限度地减少了假阳性,同时确保在加标的玉米、食用油、牛肉和红酒样品中回收率>90.5%,相对标准偏差<5%。这些结果突出了双模式传感器作为一种实用的、可现场部署的铅检测传感平台的潜力。 意义:这项工作创新性地将CRISPR的特异性与纳米酶的催化特性整合到一个自我验证的电化学/比色双模式系统中。该检测方法不仅为复杂食品基质中铅的高灵敏、可靠和可视化检测建立了一个强大的平台,还开创了多模式生物传感器设计的新范式。
槐花散(HHS)是一种源自《普济本事方》的中药,主要用于治疗结肠炎和痔疮等病症。尽管其对溃疡性结肠炎(UC)具有显著的治疗效果,但其体内代谢特征以及生物活性成分的作用机制仍不清楚。本研究系统地研究了HHS在正常大鼠和UC模型大鼠中的代谢差异,并探讨了这些变化与关键黄酮类成分药理作用之间的关联,为进一步研究其化学基础和作用机制提供了理论依据。采用超高效液相色谱-轨道阱串联质谱(UHPLC-Orbitrap-MS/MS)对原型和代谢产物进行表征,并用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)阐明HHS中五种主要化合物在大鼠体内的药代动力学特征。此外,我们比较了正常大鼠和UC大鼠吸收和代谢的差异。通过与参考物质、保留时间、精确质量和特征性串联质谱碎片模式进行比较,在正常组和模型组中分别推断出181种和167种HHS原型和代谢产物。桑基图可视化显示,UC模型组血浆中黄酮类原型化合物显著减少,同时尿液中黄酮类代谢产物丰度增加。这表明肠道吸收效率或肠肝循环可能受到炎症微环境的影响。进一步分析表明,UC大鼠中黄酮类化合物的葡萄糖醛酸化、硫酸化和甲基化等代谢途径发生了改变。此外,本研究还深入研究了HHS中五种核心黄酮类成分(槲皮素、柚皮素、橙皮苷、木犀草素和染料木黄酮)的体内暴露情况。结果显示,柚皮素和橙皮苷的暴露水平相对较高,而UC模型大鼠中槲皮素的吸收速率显著提高,染料木黄酮的全身暴露量明显增加。总体而言,本研究揭示了UC病理条件下HHS代谢谱的改变和药代动力学行为的变化,阐明了黄酮类成分动态的代谢-暴露-效应相互关系。这些发现为进一步研究HHS化学成分与其药理作用机制之间的关系提供了理论依据。
在此,我们报道了一种电位型pH丝网印刷电极,该电极结合了炭黑(CB)纳米材料和化学稳定性良好的pH敏感聚苯胺(PANI),用于揭示骨科感染情况,因为pH是一个关键的生物标志物。CB/PANI纳米复合材料的分散液很容易滴铸到工作电极表面,从而实现对印刷传感器的直接且高效的功能化。通过动态光散射、电泳光散射和透射电子显微镜对该纳米复合材料进行了深入的物理化学和形态表征。由于具有出色的分散性,并且在pH范围3 - 8内线性良好(R = 0.994)、具有可靠的重现性(相对标准偏差RSD% = 0.9%,n = 3)、无记忆效应,以及显著的灵敏度(-74 ± 3 mV/pH单位),因此选择90% CB - 10% PANI混合物用于电极功能化。所提出的传感器还表现出显著的选择性,当暴露于滑液中可能的干扰物质时,pH偏差可忽略不计。通过监测设计传感器在室温下干燥保存时的电位响应,还跟踪了其超过1个月的储存稳定性。方差分析和事后Tukey检验表明,从第二周开始就获得了稳定的电位信号,并且这种性能一致性可达一个月。最后,通过将所开发传感器的响应与pH计的响应以及微生物分析结果进行比较,在健康和感染滑液的实际样本中进行了传感器验证,证明了这种稳定、高度灵敏且可大规模生产的印刷传感器的准确性和有效性。
研究设计:回顾性比较研究。 目的:进行一项比较分析,旨在评估采用或不采用前路椎体间融合术(ACR)治疗病例的临床和影像学结果。 背景数据总结:脊柱结核(STB)的治疗可采用或不采用前路椎体间融合术(ACR)。然而,尚未确定引用绝对适应症的客观标准。 方法:对前瞻性收集的脊柱结核数据进行回顾性分析,随访时间至少为一年。除了基本人口统计学数据外,还计算了诸如椎体高度丢失(VHL)、脊柱高度丢失(CHL)、节段性后凸(SK)和校正后凸(AK)等放射学参数。进行ROC曲线分析以确定临界值,然后对每个参数进行亚组分析。 结果:总共103例患者(60例女性,43例男性),其中55例接受了手术治疗,其中39例行前路椎体间融合术(ACR)。前路椎体间融合术(ACR)组在功能障碍指数(ODI)、椎体高度丢失(VHL)和后凸矫正方面的改善明显更好(P<0.01)。ROC分析确定椎体高度丢失(VHL)的临界值为0.55(敏感性0.87,1-特异性0.37),脊柱高度丢失(CHL)为1.12(敏感性0.76,1-特异性0.25),校正后凸(AK)为15°(敏感性0.74,1-特异性0.43)。对手术患者按上述临界值进行亚组分析。尽管前路椎体间融合术(ACR)组椎体高度增加更好,但前路椎体间融合术(ACR)组与非前路椎体间融合术(N-ACR)组在功能障碍指数(ODI)变化和矫正丢失方面未观察到显著差异。然而,所有亚组的器械与病椎(I/D)比率存在显著差异(P<0.05)。 结论:如果增加植入物密度可行,在不进行前路椎体间融合术(ACR)的情况下也可实现类似的功能结果、后凸矫正和机械稳定性(矫正丢失)。在指数螺钉置入不可行的情况下,在决定是否需要进行前路椎体间融合术以获得更好的结果时,应考虑椎体高度丢失(VHL)>0.55、脊柱高度丢失(CHL)>1.1、校正后凸(AK)>15°的客观标准。 证据级别:III级。
由于骨软骨组织的复杂组成和梯度生理结构,其再生面临着持续的障碍。在新软骨形成过程中及时提供机械支持对于实现骨软骨缺损的重建至关重要。因此,需要能够促进骨软骨缺损结构完整性和功能恢复的仿生支架。受天然骨软骨细胞外基质(ECM)的固有成分和生理结构启发,我们提出了一种由天然多糖(细菌纤维素)和肽(甲基丙烯酰化明胶)组成的可打印墨水,用于制造具有层特异性特征的仿生支架,以修复骨软骨缺损。这种仿生支架呈现出紧密结合的异质结构,软骨层包含经2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化的细菌纤维素(TOBC)纳米纤维,软骨下骨层则有经酶矿化的TOBC(m-TOBC)纳米纤维增强,并且具有稳定的力学性能。体外生物学评估表明该仿生支架具有优异的生物相容性,并能增强骨髓间充质干细胞(BMSCs)的软骨生成/成骨分化。更重要的是,在大鼠骨软骨缺损模型中,这种仿生支架显著促进了软骨和软骨下骨组织的有效重建。因此,这种基于天然生化和结构模型设计的仿生支架有望成为骨软骨缺损再生的材料。
抑制真菌生物膜形成作为一种有前景的抗真菌感染治疗策略已受到广泛关注。在本研究中,利用与恶二唑核相关的著名生物活性,合成了一系列N-(5-十一烷基-1,3,4-恶二唑-2-基)苯甲酰胺衍生物5(a - o),作为针对白色念珠菌的新型生物膜抑制剂。使用肉汤微量稀释法评估所有衍生物的体外抗真菌活性,以氟康唑作为参考药物。值得注意的是,化合物5e表现出强效活性,最低抑菌浓度(MIC)为7μg/mL,最低杀菌浓度(MFC)为32μg/mL,优于标准药物(MIC: 8μg/mL; MFC: 64μg/mL)。生物膜和菌丝丝抑制试验进一步表明,化合物5e对生物膜形成的抑制率达到86.29%,对真菌丝化的抑制率为72.30%。此外,RT-PCR分析表明,用化合物5e处理显著下调了关键生物膜基因ALS1、ALS3和HWP1的表达。用5e处理的白色念珠菌的扫描电子显微镜(SEM)证实,与未处理的对照和氟康唑处理组相比,生物膜形成受到显著抑制。通过溶血试验对化合物5e进行血液相容性筛选,发现在1125μg/mL时细胞裂解率为4.83%,对人HEK293细胞系的细胞毒性试验表明,在测试浓度下化合物5e对正常细胞无毒。此外,进行了分子对接研究以研究先导化合物的潜在结合相互作用,并进行了ADMET分析以评估药代动力学和生物利用度概况。化合物5e增强的生物活性与邻位取代羟基、1,3,4-恶二唑核心和长疏水烷基链的存在有关,这些共同改善了靶标结合、膜相互作用和抗真菌效果。这些发现表明,化合物5e是开发下一代抗真菌药物以对抗耐药白色念珠菌感染的有前景的候选物。
早期乳腺癌筛查可有效降低癌症死亡率;因此,准确检测乳腺癌标志物糖类抗原15-3(CA15-3)至关重要。在本研究中,基于电子转移猝灭机制开发了一种高灵敏度的夹心型电化学发光(ECL)生物传感器,用于超灵敏检测CA15-3。通过牛血清白蛋白(BSA)的氨基(-NH)与苝四羧酸(PTCA)的羧酸基团(-COOH)之间的氢键作用形成的自组装生物杂交框架用作发光体。通过框架空间排列有效抑制了聚集诱导猝灭(ACQ)效应,防止PTCA聚集并增强ECL发射。同时,引入以BSA为保护配体的金纳米簇催化从SO产生更多的SO自由基以增强ECL发射强度。具有匹配能级的CuO@MnO可作为电子转移猝灭剂来构建夹心型ECL生物传感器。通过电子转移(ET)途径,目标响应使ECL信号猝灭。该传感器在最佳条件下实现了对CA15-3的灵敏检测,具有宽响应范围(0.001-100 U/mL)和低检测限(LOD)(0.00014 U/mL),并具有足够的实际分析性能。本研究为CA15-3的灵敏检测提供了一个高精度分析平台,并为基于新型生物杂交框架的ECL系统开发提供了更多可能性。
近年来,生物制药纯化工艺已转向更高效且更具成本效益的方法。膜技术已成为传统树脂的可行替代方案,能够在提供相似产品质量的同时,实现更简单、更灵活的下游纯化工艺。本研究比较了三种阴离子交换介质类型(季铵官能化琼脂糖树脂(Q Sepharose™ Fast Flow)、纤维素膜吸附剂(Sartobind® Q)以及一种由两种互补阴离子交换介质组成的混合纯化器,即季铵官能化无纺布和胍官能化聚酰胺膜(3M™ Polisher ST))在单克隆抗体产品纯化过程中以流通模式去除杂质的效率。使用实验设计(DoE)方法研究了残留主要杂质——宿主细胞蛋白(HCPs)和聚集体的含量,改变了pH值、离子强度和负载密度。基于膜的装置展现出高杂质去除能力,在本案例研究中,3M™ Polisher ST在具有竞争力的负载密度下能够将HCP水平从8000 ppm降低至低至10 ppm。使用高通量酶测定法和液相色谱 - 串联质谱法监测关键HCPs的存在,例如能够水解聚山梨酯中酯键的酯酶。由于酯酶的存在与一般HCP群体的趋势不同,因此需要正交HCP分析方法以进行更明智的工艺开发。通过在最佳pH值6.5和电导率4 mS/cm下进行穿透实验,对所有色谱介质的稳健性进行了进一步测试。由于仅阴离子交换色谱法不足以清除聚集体,因此需要额外的正交抛光步骤。在所评估的选项中,3M™ Polisher ST在简化纯化工艺和提高生产率方面显示出最大潜力。
引言:痴呆症的进展是一个重大的公共卫生问题。虽然握力(HGS)和步行时间与痴呆症有关,但其关系需要澄清。本研究探讨了步行时间如何介导握力与痴呆症之间的联系。 方法:本研究分析了7206名参与2015年中国健康与养老追踪调查(CHARLS)的老年人的数据。利用线性回归模型和自助法分析,我们探讨了步行时间在握力与痴呆症关系中的中介作用,同时考虑了各种混杂变量。此外,还进行了分层分析和交互分析,以评估不同亚组中这种关系的稳定性。 结果:在调整混杂变量后,握力与痴呆症发病率呈负相关(OR:0.96,95%CI:0.95 - 0.99;P < 0.001),而步行时间与痴呆症呈正相关(OR:1.24,95%CI:1.13 - 1.35;P < 0.001)。步行时间介导了握力对痴呆症总效应的10.20%,中介效应大小为 -2.51×10,表明较高的握力通过减少步行时间与痴呆症存在间接负相关。 结论:我们的研究结果表明,握力与痴呆症呈负相关,步行时间与痴呆症呈正相关。步行时间在握力与痴呆症的关联中起中介作用。
背景:尽管自杀意念(SI)是重度抑郁症(MDD)的一种关键表现,但现有的诊断方法在很大程度上仍为主观性的。本研究采用静息态功能磁共振成像技术,以检查与MDD患者的SI相关的客观神经生物标志物。 方法:参与者包括50例患有MDD且有SI的患者(MDD-SI)、56例患有MDD但无SI的患者以及55名健康对照个体(HC),并根据人口统计学变量进行匹配。进行局部一致性(ReHo)和低频振幅分数(fALFF)分析,以表征脑活动模式。对检测到的神经特征进行独立的临床相关性和支持向量机(SVM)分析,以评估其临床和诊断相关性。 结果:在MDD-SI受试者中,观察到额中回和右侧中央后回的fALFF升高,左侧海马有轻微增加。通过ReHo测量,他们在右侧眶额皮质(OFC)表现出独特的过度激活,这将他们与HC和无SI的MDD患者区分开来。在SI组个体中,左侧海马fALFF与抑郁严重程度评分呈显著负相关(p < 0.05)。基于右侧外侧OFC的ReHo,SVM分类器在区分MDD-SI个体与HC时的准确率达到63.81%。 结论:该研究为MDD中SI潜在的独特神经基质提供了新证据,突出了海马-前额叶回路和感觉整合区域的参与。尽管存在与横断面设计和药物作用相关的局限性,但研究结果增强了对自杀相关脑变化的理解,并可能有助于识别自杀风险的生物标志物。
表皮生长因子受体(EGFR)对癌细胞的生长、存活及耐药性至关重要。白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎性细胞因子也有助于肿瘤生长并逃避免疫系统。开发同时作用于癌性和炎性信号通路的多靶点抑制剂具有强大的治疗潜力。本研究旨在设计、合成并测试一系列新型吡啶酮类衍生物,这些衍生物通过抑制IL-6和TNF-α发挥抗炎作用,同时作为EGFR信号通路的双重抑制剂。我们合成了一组新型吡啶酮衍生物并对其进行了结构表征。我们通过计算机辅助ADMET分析检查了它们的理化性质和药代动力学性质。我们通过MTT法评估了这些化合物的抗癌活性,测试了它们在MCF-7(乳腺癌)和A549(肺癌)癌细胞系中的活力和细胞毒性。我们进一步评估了所选化合物的EGFR抑制作用和细胞因子抑制作用。我们进行了流式细胞术(膜联蛋白V/碘化丙啶染色)以评估凋亡诱导情况。在对接研究中,一些新型化合物对EGFR显示出高结合亲和力。其中,化合物5h对测试的A549和MCF7细胞系均显示出强大的抗癌活性,IC50分别为9.2 μM和8.2 μM,它还显著降低了A549细胞中IL-6和TNF-α的水平,并且显示出良好的ADMET特征。流式细胞术证实其凋亡诱导呈剂量依赖性。我们进行了分子对接以评估对EGFR和相关炎性靶点的结合亲和力。通过HOMO/LUMO和分子静电势(ESP)研究进行了密度泛函理论(DFT)计算以分析分子反应性。ESP图谱分析支持理论描述符,并证实化合物5h是合成衍生物中最具生物活性的候选物。
支链淀粉酶水解淀粉中的α-1,6糖苷键产生的直链淀粉可与脂质形成抗消化性V型复合物,然而其在谷物体系中的水解作用非常有限。在本研究中,首次挤压时使用α-淀粉酶辅助支链淀粉酶对米粉(RF)进行脱支以产生直链淀粉,并在第二次挤压中研究了2%-8%单硬脂酸甘油酯(MG)对脱支RF的结构、理化性质和消化特性的影响。直链淀粉含量和链长分布结果表明,与RF相比,直链淀粉含量增加了201.65%,且链长缩短。溶解度和膨胀力呈现先下降后随MG含量增加而上升的趋势,在MG含量为6%时达到最低值。挤压米粉-单甘油酯复合物(EERF-MG)呈现V形结构,其整体强度程度高于RF。热特性分析表明,挤压后所有样品的热稳定性均下降。EERF-MG的抗性淀粉(RS)含量显著增加,添加6%MG时RS含量最高,为60.22%。总体而言,使用双酶挤压处理并与单甘油酯复合物共同加工显著提高了RF的抗消化性,使其适合连续工业化生产。
呼吸道合胞病毒(RSV)仍然是婴幼儿和老年人严重下呼吸道感染的主要病因,尽管目前缺乏治疗RSV感染的特异性治疗药物。本综述总结了RSV药物研发方面的最新结构进展,特别是病毒融合(F)蛋白和RNA聚合酶与抑制剂的共晶体结构。通过强调它们在基于结构的合理药物设计中的重要性,我们希望为通过基于结构的方法开发下一代RSV治疗药物提供有价值的见解。
本研究探讨了小球藻肽(CP)对共糊化后玉米淀粉的物理化学性质、体外消化率和葡萄糖代谢的影响。我们的体外消化结果表明,CP通过增加抗性淀粉(RS)含量提高了玉米淀粉的消化率。我们发现CP通过氢键和疏水相互作用与淀粉相互作用,增强其短程有序结构——一种降低消化率的新机制。这种独立于长程有序结构的作用,进一步得到了CP非竞争性抑制α-淀粉酶和阻碍淀粉糊化能力的支持。使用斑马鱼进行的进一步体内研究表明,CP显著增加了肠道微生物群的α和β多样性,并促进了有益细菌的富集,这在改善葡萄糖代谢中发挥了关键作用。本研究为水生植物蛋白减缓淀粉消化的机制提供了重要见解,为新型慢消化功能食品的开发铺平了道路。
背景:尽管冠状动脉计算机断层扫描血管造影(CCTA)结果为阴性,但许多患者仍存在亚临床动脉粥样硬化和未来心血管事件的风险。我们的目的是开发一种可解释的联合模型,将冠状动脉周围脂肪组织(PCAT)的放射组学特征与临床风险因素相结合,以预测最初CCTA结果正常的患者中新发的冠状动脉斑块。 方法:这项回顾性研究纳入了947例接受了两次CCTA检查且初次扫描结果正常的患者。根据随访CCTA结果,将患者分为新发斑块组和无新发斑块组。在基线图像上从PCAT中提取了总共279个放射组学特征。构建了三个预测模型:临床模型、放射组学模型和联合模型。使用AUC、校准和决策曲线分析评估模型性能。使用DeLong检验比较模型性能。使用Shapley加性解释(SHAP)评估模型的可解释性。 结果:联合模型在训练和验证队列中均优于临床模型和放射组学模型。其AUC分别为0.99(95%CI:0.98-0.99)和0.93(95%CI:0.89-0.97),敏感性分别为0.92和0.86,特异性分别为0.97和0.91。DeLong检验证实了联合模型的优越性(P<0.05)。校准曲线和决策分析显示出极好的一致性和更大的临床实用性。 结论:可解释的联合模型在预测CCTA阴性患者早期冠状动脉斑块形成方面表现出卓越性能。通过整合放射组学和临床数据,它为风险分层提供了一个有前景的工具,能够在冠状动脉疾病管理中实现更早的干预和个性化预防策略。
背景:单核吞噬细胞,包括单核细胞、巨噬细胞和小胶质细胞,在多发性硬化症(MS)的免疫发病机制中起关键作用。虽然抗CD20单克隆抗体疗法可有效治疗复发缓解型MS(RRMS),但其对单核吞噬细胞的次要影响仍不清楚。 目的和方法:我们分析了接受抗CD20治疗6个月的RRMS患者、未治疗患者和对照组的血液和脑脊液(CSF)单核吞噬细胞。采用流式细胞术评估血液单核细胞的患病率、表型和细胞因子产生情况。使用酶联免疫吸附测定法测量CSF中的几丁质酶-1(CHIT1)水平。 结果:与对照组相比,未治疗和抗CD20治疗的RRMS患者的血液单核细胞频率升高。CSF单核吞噬细胞与血液单核细胞不同,分为CD16⁺或CD16⁻,所有组中CD16⁺单核吞噬细胞均富集。然而,与对照组相比,未治疗和抗CD20治疗的RRMS患者CSF中CD16⁺单核吞噬细胞的频率更高,未治疗患者和对照组之间CD16⁺单核吞噬细胞上CD206和CCR2的表达不同。未治疗和抗CD20治疗的患者之间血液单核细胞细胞因子产生没有差异。未治疗和抗CD20治疗的患者CSF中CHIT1水平均升高。 结论:未治疗和接受抗CD20治疗的RRMS患者血液和CSF单核吞噬细胞表型具有可比性,且CSF中CHIT1浓度持续升高,这表明6个月的抗CD20治疗未能使残留的固有免疫激活恢复正常。
新西兰长相思葡萄酒的香气特征在国内外葡萄酒行业都备受青睐。一系列研究已经确定了长相思葡萄酒中赋予其这种独特香气的关键挥发性硫化物。这些挥发性硫化物能给葡萄酒带来正面和负面的香气。在本研究中,我们评估了来自新西兰四个主要酿酒地区(霍克斯湾、怀拉拉帕、马尔堡和北坎特伯雷)的50种商业生产的长相思葡萄酒中的负面挥发性硫化物特征。我们使用顶空固相微萃取气相色谱 - 质谱分析法,确定了二硫化碳、二甲基硫醚、甲硫醇和苯并噻唑为这些葡萄酒中的关键含硫化合物。在四个酿酒地区,各化合物的相对浓度存在显著差异。这项研究是首次对商业生产的长相思葡萄酒中的挥发性硫化物进行区域间比较,有助于我们了解新西兰葡萄酒中的挥发性硫化物。
将紫肉甘薯(PFSP)块茎切割并蒸煮成段可提高烹饪效率,但与空气蒸汽的更多接触会增加生物活性化合物的损失。在本研究中,对蒸煮PFSP的不同切割形态(薄片、细条、方块、泥状)和蒸煮时间(10、20、30分钟)在感官品质、抗氧化能力和生成的美拉德反应产物(MRPs)方面进行了评估。切割程度对蒸煮PFSP的颜色和风味有很大影响,而蒸煮时间对其香气有显著影响。除壬醛和庚醛外,对香气有贡献的挥发性醛类在蒸煮过程中减少。适度切割成薄片在蒸煮后显示出较高的酚类和黄酮类物质,而过度切割成泥状则产生较高的MRPs(乙二醛、类黑素)。此外,抗氧化活性和花青素随着切割程度的增加而下降。总体而言,适度切割可平衡生物活性物质的保留、抗氧化能力和MRPs的产生。这些发现为蒸煮过程中PFSP的感官和营养变化提供了见解。
背景:恢复微生物群稳态的益生元干预可能对心理健康有长期益处,尤其是在青春期。然而,益生元的抗抑郁作用,特别是在益生元时间疗法中,其作用机制仍不清楚。我们旨在通过适当的给药时间来阐明益生元发挥最大抗抑郁作用的潜在机制。 方法:通过对患有重度抑郁症(MDD)的青少年患者进行粪便微生物群移植(FMT)建立青少年抑郁症小鼠模型。在为期4周的FMT暴露的最后2周内,于授时时间4(ZT4:短链脂肪酸(SCFA)受体激活最高的时间)或ZT16(SCFA受体激活最低的时间)给小鼠灌胃丁酸钠(SB,一种SCFA)。通过抑郁样行为、炎症、神经营养、神经元功能、昼夜节律和屏障系统的变化来确定建模的成功与否以及SB时间疗法的抗抑郁效果。 结果:SB在ZT4时减轻了抑郁症状,疗效优于ZT16。SB减轻了炎症,上调了神经营养,恢复了功能,并重新建立了昼夜节律。值得注意的是,SB增加了SCFA受体的表达,以修复肠道屏障和血脑屏障,从而减轻抑郁症状。 局限性:仅涉及一种益生元和一种疾病。 结论:补充SB可能是一种有前景的治疗策略,可通过增强肠道SCFA受体来恢复屏障系统的完整性。使SB补充与生物钟同步可能有助于获得更好的抗抑郁效果,这可能为与屏障系统受损相关的疾病提供新的见解,并优化干预措施以改善健康和人类福祉。
情绪调节在心理健康中起着至关重要的作用,而情绪调节困难可能会导致心理障碍。虽然重新评估和抑制是经过充分研究的策略,但由于先前研究的方法局限性,灰质(GM)和白质(WM)对这些策略的联合贡献仍不明确。为了解决这个问题,我们对165名个体的GM和WM磁共振成像(MRI)图像应用了一种使用并行独立成分分析(Parallel ICA)的数据融合方法。Parallel ICA识别出了两个与重新评估使用相关的网络。网络1包括一个大的外侧和内侧前额叶皮质网络,部分与中央执行网络(CEN)和默认模式网络(DMN)的前枢纽以及相邻的WM区域重叠。较高的重新评估频率与该网络内更大的GM-WM密度相关,并且该网络与感知到的压力呈负相关。网络2在其GM部分包括脑岛、楔前叶、脑回下和舌回,与重新评估使用呈负相关。其WM部分与中央执行网络(CEN)的区域相邻,与重新评估使用呈正相关。关于抑制,没有显著的网络与该策略相关。这项研究为重新评估使用中的个体差异提供了新的见解,表明重新评估频率与一个大的额叶网络(包括额叶DMN和CEN的区域)中灰质和白质浓度增加之间存在正相关。相反,皮质下区域的灰质和白质浓度降低。
目的:研究血清叶酸和身体活动对抑郁症状的联合关联,并探讨血清叶酸与抑郁症状之间的非线性关系。 方法:对2015 - 2018年美国国家健康与营养检查调查(NHANES)中年龄≥20岁的5031名参与者的数据进行分析,这些参与者有关于抑郁症状、身体活动和血清叶酸水平的完整记录。采用加权多变量逻辑回归模型评估这些因素之间的关联。使用受限立方样条来探索血清叶酸与抑郁症状之间的非线性关系。此外,计算人群归因分数(PAF)以估计可避免的抑郁症状比例。 结果:经过全面调整后,高血清叶酸水平和身体活动均与抑郁症状显著负相关。受限立方样条回归显示血清叶酸与抑郁症状之间呈L形关系,阈值约为35 nmol/L。值得注意的是,血清叶酸和身体活动的联合关联显著,尤其是在60岁及以下的个体中,协同效应带来特别显著的保护益处,超过它们各自效应的总和。PAF分析表明,高血清叶酸水平和身体活动分别使抑郁症状减少7.1%和12.8%,两者同时存在导致抑郁症状减少25.5%。 结论:本研究表明血清叶酸和身体活动对抑郁症状有协同作用,且血清叶酸可能呈现阈值效应。综合干预策略对于预防抑郁症状可能具有重要意义。
钡(Ba)在自然界中以钡矿物的形式存在,如重晶石(BaSO)、锰钡矿(BaMnO)和毒重石(BaCO),主要存在于造岩矿物中,如钾长石、云母、磷灰石和方解石。钡的商业应用包括生产农药、炸药、钻井液和洗涤剂。此外,钡还用作油漆中的颜料、橡胶和纸张中的填料,以及胃肠道X射线检查的造影剂。在氯化物浓度高的盐渍土壤中,钡形成可溶性氯化钡(BaCl)并变得更具流动性。然而,钡离子在酸性环境中吸附性不强,钡沉淀物在酸性土壤中更易溶解。人们认识到,当钡以高浓度存在时,会对大多数生物产生负面影响。普通人群通过饮用含有钡的饮用水以及食用含有钡的食物来源,如鱼类和海洋生物,从而接触到钡。体内钡含量高的人可能会出现心律失常、呕吐、腹泻、低钾血症、严重高血压,甚至死亡情况。虽然反渗透过滤系统可用于从包括饮用水源在内的水性介质中去除钡,但固定化和植物修复方法有助于减少土壤中的钡污染。本综述深入探讨了钡在土壤和水生生态系统等复杂环境基质中的来源、地球化学、健康风险、修复技术和风险管理。
一名61岁的系统性红斑狼疮女性因持续性心包积液入院。血液检查提示血栓性微血管病(TMA)。停用他克莫司后开始使用甲泼尼龙、新鲜冰冻血浆和利妥昔单抗进行治疗。肾活检显示内皮损伤和肾小球毛细血管血栓,符合TMA。患者出现严重贫血和双侧肺混浊。支气管肺泡灌洗显示肺泡出血和嗜麦芽窄食单胞菌,提示出血性肺炎。尽管胸部X线检查显示米诺环素和左氧氟沙星治疗后有所改善,但她最终死于白色念珠菌败血症。在免疫抑制治疗期间发生肺泡出血时,应考虑出血性肺炎的病原体,如嗜麦芽窄食单胞菌。
多年来,人造纤维素纤维的生产一直与粘胶工艺相关联,而粘胶工艺在本质上对环境有害,在现代条件下是不可接受的。NMMO工艺是一种替代方法,该方法使用直接溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)来获得纤维素溶液。NMMO中的纺丝溶液可以由含有高浓度杂质(木质素、半纤维素等)的纤维素制成。影响溶剂和聚合物稳定性的金属是个例外;它们的含量不应超过可接受的水平。在不同成分的浴中对纤维进行调节是结构形成的最重要阶段之一。将由纸浆制成的纤维置于调节浴中,不仅会导致微晶尺寸和结晶度发生变化,还会使机械性能发生改变。因此,在完全去除溶剂并将纤维浸入酒精后,与刚经过水浴处理的纤维相比,结晶度会提高。强度和弹性模量达到峰值,而相对伸长率降至3-6%。无论结构如何改变,所有波纹状纤维都能保持其卷曲度、颜色和感官品质。
培育肉的开发是为了解决与传统畜牧生产相关的高碳排放、土地使用、水污染和动物福利问题。用于培育肉的支架的设计和制造是决定肉类替代品成功生产的关键因素之一。借鉴组织工程方法,制备适合培育肉的支架存在一些独特挑战,包括其可承受性、可持续性、非动物来源、感官特性和机械性能。本综述总结了可用于制备支架的多糖和蛋白质。然后讨论了制备支架的不同策略,重点是能够产生模拟真实肉类产品纤维结构和质地所需各向异性的方法。此外,还讨论了水凝胶支架的交联策略、支架粘附和感官特性,随后概述了需要克服的现有挑战。研究表明,可利用各种非动物来源的多糖和蛋白质来制造培养细胞所需的支架,并且可以组装具有所需各向异性和粘附特性的支架。然而,需要进一步研究以降低成本并扩大培育肉的生产规模。
复合种植模式,如间作和套作,是在不减少其他作物种植面积的情况下增加大豆种植面积的有效策略。然而,由此产生的遮荫胁迫会显著抑制大豆植株生长并限制产量。本研究以9个大豆种质为试验材料。基于对其耐荫性的综合评估,该评估纳入了表型性状(如株高、叶面积)、光合参数(如净光合速率、最大光化学效率)和产量构成因素(如单株荚数、单株粒数和百粒重),选择耐荫种质99#和荫敏感种质8#作为两个代表性材料。随后,对这两个大豆种质在遮荫胁迫下进行了叶片转录组测序(RNA-seq)。对差异表达基因(DEGs)的功能富集分析揭示了关键途径,并确定GmEIN3基因在耐荫和荫敏感种质之间表现出明显不同的表达模式。基因编辑、发根农杆菌介导的毛状根转化、拟南芥ein3突变体的功能互补、酵母单杂交(Y1H)和双荧光素酶测定相结合的结果表明,GmEIN3是一种定位于细胞核的转录因子,它通过整合乙烯信号来抑制与遮荫胁迫相关的过度下胚轴伸长,从而增强耐荫性,并通过结合并激活关键的叶绿素合成相关基因GmPORA(编码原叶绿素酸氧化还原酶A)的启动子,从而在遮荫胁迫的弱光条件下维持过表达GmEIN3的大豆和拟南芥植株的叶绿素合成和光合能力。这些发现为优化大豆复合种植系统奠定了科学理论基础,并为耐荫品种的分子育种设计提供了一个有价值的候选基因。
创伤性脑损伤(TBI)是全球范围内导致死亡和长期残疾的主要原因,继发性损伤通过铁死亡等机制加剧神经元损伤,铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的受调控的铁依赖性细胞死亡。本综述综合了目前关于TBI中铁死亡的证据,突出了其核心途径:(1)铁代谢失调(例如,转铁蛋白受体1上调、铁蛋白抑制),(2)脂质过氧化(由长链脂酰辅酶A合成酶4/溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶3/多不饱和脂肪酸氧化介导),以及(3)谷胱甘肽耗竭(通过系统X/谷胱甘肽/谷胱甘肽过氧化物酶4轴破坏)。铁死亡与线粒体功能障碍、内质网应激和神经炎症相互作用,加剧神经元死亡。易受TBI后损伤的海马体显示出铁死亡标志物升高(例如,酪氨酸蛋白激酶3、核因子E2相关因子2/p53途径)。铁螯合剂(例如,去铁胺)、抗氧化剂(例如,铁抑素-1、脂氧素抑制剂-1)和天然化合物(例如,褪黑素、海藻糖)通过减轻氧化应激和恢复代谢平衡来发挥神经保护作用。新兴方法包括非编码RNA疗法(例如,miR-212-5p)和针对铁死亡相关基因的干细胞干预。尽管取得了进展,但在理解铁死亡与凋亡/焦亡的相互作用、优化药物递送(例如,纳米颗粒载体)以及验证用于临床转化的生物标志物方面仍存在关键差距。靶向铁死亡为TBI治疗提供了一条有前景的途径,但需要进一步研究以提高治疗特异性并将这些策略整合到临床实践中。
背景:下呼吸道感染(LRIs)仍然是全球主要的感染性死亡原因。这项来自《2023年全球疾病、伤害和风险因素负担研究》(GBD)的分析提供了全球、区域和国家层面下呼吸道感染发病率、死亡率和伤残调整生命年(DALYs)的估计数据,涵盖1990年至2023年期间204个国家和地区的26种病原体,其中包括11种新纳入模型的病原体。借助新数据和改进的建模技术,这些估计数据是对《2021年全球疾病负担研究》的更新与扩展。通过这些估计,我们还旨在评估在实现《2025年预防和控制肺炎及腹泻全球行动计划》(GAPPD)中5岁以下儿童肺炎死亡率目标方面取得的进展。 方法:下呼吸道感染导致的死亡率定义为经医生诊断的肺炎或细支气管炎,使用死因综合模型,结合生命登记、口头尸检、监测和微创组织采样的数据进行估计。贝叶斯元回归工具DisMod-MR 2.1用于对下呼吸道感染导致的总体发病率进行建模。伤残调整生命年通过计算所有地点、年份、年龄组和性别的生命损失年数(YLLs)和残疾生存年数(YLDs)之和得出。我们使用样条二项回归为每个年龄组和地点建立病原体特异性病死率(CFRs)模型,以得出病毒、真菌、寄生虫和细菌病原体所致发病率和死亡率比例的内部一致估计值。评估了在实现GAPPD目标(每1000例活产中肺炎死亡少于3例,大致相当于5岁以下儿童死亡率低于每10万人60例)方面的进展情况。 结果:2023年,下呼吸道感染导致250万例(95%不确定区间[UI] 224万 - 281万)死亡和9870万(8770万 - 1.12亿)伤残调整生命年,5岁以下儿童和70岁及以上成年人负担最重。自2010年以来,5岁以下儿童下呼吸道感染死亡率下降了33.4%(10.4% - 47.4%),2023年全球死亡率为每10万人年94.8例(75.6 - 116.4)。在70岁及以上成年人中,负担仍然很重,自2010年以来仅有小幅下降。2023年,在204个纳入模型的国家中,有129个国家实现了5岁以下儿童死亡率低于每10万人60例的目标。在超区域层面,撒哈拉以南非洲5岁以下儿童(以下简称5岁以下儿童死亡率)的总体死亡率距离GAPPD目标最远。肺炎链球菌仍然是全球下呼吸道感染死亡的主要原因(63.4万例[95% UI 56.5万 - 72.1万]死亡,占所有下呼吸道感染死亡的比例为25.3%[24.5% - 26.1%]),其次是金黄色葡萄球菌(27.1万例[24.3万 - 29.8万]死亡,占10.9%[10.3% - 11.3%])和肺炎克雷伯菌(22.8万例[20.4万 - 26.1万]死亡,占9.1%[8.8% - 9.5%])。在本研究新纳入模型的病原体中,非结核分枝杆菌(导致17.7万例[95% UI 15.5万 - 20.1万]死亡)和曲霉属(导致6.78万例[5.99万 - 7.59万]死亡)成为重要死因。总体而言,11种新纳入模型的病原体约占下呼吸道感染死亡的22%。 解读:这项全面分析强调了通过疫苗接种取得的成果以及在全球控制下呼吸道感染负担方面仍然存在的挑战。此外,它还表明了疾病负担存在持续差异,最高死亡率集中在撒哈拉以南非洲国家。在全球以及这些高负担地区,5岁以下儿童下呼吸道感染死亡率仍远高于GAPPD目标。要实现这一目标,需要公平获得疫苗和预防性治疗,包括呼吸道合胞病毒单克隆抗体等新干预措施,以及具备早期诊断和治疗能力的卫生系统也至关重要。扩大对新兴病原体的监测、加强成人免疫规划以及应对疫苗犹豫问题也很关键。随着全球人口老龄化,在维持儿童生存率提高的同时应对老年人日益增加的脆弱性这一双重挑战将塑造未来的肺炎控制策略。 资金来源:盖茨基金会