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基于网络药理学和体内实验研究五虎汤干预RSV诱导哮喘的效应物质及作用机制
编辑人员丨1周前
探讨五虎汤治疗呼吸道合胞病毒(RSV)诱发哮喘的效应物质及作用机制.使用超高效液相串联高分辨质谱仪确定五虎汤的入血成分;借助数据库对入血成分作用于哮喘的靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析及基因本体论(GO)功能分析.同时将靶点蛋白及代谢物-靶点-通路等信息导入STRING数据库,构建蛋白互作网络,明确五虎汤核心成分及关键通路.体内实验部分使用RSV联合鸡卵清蛋白(OVA)建立哮喘模型,通过肺功能、苏木精-伊红(HE)染色、酶联免疫吸附测定(ELISA)法、蛋白免疫印迹法及免疫组织化学法验证五虎汤对RSV诱导哮喘小鼠的干预作用.结果显示,五虎汤入血成分以黄酮类、苯丙素类、木脂素类、萜类等化合物为主,作用于儿童哮喘的核心成分有(-)-表没食子儿茶素、山柰素、异甘草素、香叶木素、桦木酸、熊果酸、瑞香素、七叶素等,钙信号通路、神经活性配体-受体相互作用、NOD样受体信号通路、T细胞受体信号通路、Toll样受体信号通路等是其靶点主要作用通路.体内实验结果表明,五虎汤能够改善肺功能指标,下调白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-17((IL-17)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,并且能够降低肺组织中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)、核因子-κB亚基1(NFKB1)等蛋白的表达,减轻中性粒细胞炎症浸润及肺淤血.结果表明,五虎汤通过多组分、多靶点、多途径的协同作用干预病毒诱发哮喘,体内实验证明其能抑制NOD样受体信号通路的激活,减轻哮喘小鼠气道炎症与气道损伤.
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编辑人员丨1周前
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PET影像组学特征多参数模型对≥60岁弥漫性大B细胞淋巴瘤患者生存预后的预测价值
编辑人员丨1周前
目的:探讨基于机器学习的 18F-FDG PET影像组学特征对≥60岁弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)患者的预后评估价值。 方法:回顾性分析2011年3月至2019年11月166例未经治疗的DLBCL患者(年龄≥60岁)的 18F-FDG PET/CT资料,其中男88例、女78例,年龄60~93岁;训练组115例,验证组51例。对患者PET图像进行病灶勾画及影像组学特征提取,运用3种机器学习方法[最小绝对收缩和选择算子(LASSO)、随机森林(RF)和极端梯度提升(Xgboost)]筛选特征,采用支持向量机(SVM)对特征进行分类并生成影像组学标签(RS),对患者总生存(OS)进行预测。根据Cox比例风险回归模型构建多参数模型,并通过一致性指数(C-index)进行评估。 结果:共提取1 421种影像组学特征,筛选出10个预测效能强的特征并生成RS。单因素Cox回归分析示,RS[风险比( HR)=5.685, 95% CI: 2.955~10.939; P<0.001]是OS的危险因素。构建出包含RS、代谢特征及临床风险因素的多参数模型,其较临床模型、基于PET模型及美国国家综合癌症网络国际预后指数(NCCN-IPI)在预测OS上具有更高的效能(训练组C-index:0.752、0.737、0.739、0.688;验证组C-index:0.845、0.798、0.844、0.775)。 结论:基于机器学习 18F-FDG PET影像组学特征的RS是≥60岁DLBCL患者生存预后的预测因素。构建的包含影像组学特征的多参数模型能较好地预测患者预后。
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编辑人员丨1周前
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基于组学数据挖掘及共表达网络模型的小儿肝母细胞瘤核心基因筛选研究
编辑人员丨1周前
目的:基于基因芯片数据挖掘的方法,对小儿肝母细胞瘤预后差异基因进行筛选后,对差异基因的功能及通路进行分析,同时利用共表达网络筛选出决定小儿肝母细胞瘤预后的核心基因并对其预测能力进行评估。方法:本研究中所使用的小儿肝母细胞瘤基因芯片表达谱来自欧洲生物信息学研究所(http://www.ebi.ac.uk/embl/);数据收集的截止日期为2018年12月31日。先通过SAM法筛选得到差异表达基因(基因表达水平上升至原来的2倍或下降至原来的1/2),再基于降维原理通过共表达网络模型筛选得到核心基因,运用MCODE算法计算基因的调控评估能力评分,以评价其在整个网络模型中的调控能力。结果:针对213个差异表达基因的细胞信号通路富集结果显示,富集度最高的信号通路为代谢途径通路,富集度为2 122.529,信号通路富集结果误判率均<0.001,经SAM算法检验均具有统计学意义( P<0.001)。以213个在不同预后组发生差异表达的基因作为共表达网络的构建基础,本次构建得到的共表达网络共纳入12个发生差异表达的基因。以预后不良组为实验组,以预后较好组为对照组,采用MCODE算法计算基因调控能力评分的结果显示,决定小儿肝母细胞瘤预后调控能力评分最高基因为ADH1A基因,得分为19分。此外,HAO1、ADH1B、ALDOB以及DPYS基因的调控能力评分均高于或接近于5分,因此可认为它们是本次构建得到的共表达网络模块中的核心基因。 结论:从共表达网络模型结果来看,ADH1A基因与小儿肝母细胞瘤的发生发展存在较为密切的关联,其分子生物学证据对临床开展肿瘤靶向干预疗法的指导意义有待进一步挖掘。
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编辑人员丨1周前
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小鼠动静脉内瘘增生狭窄的差异基因测序比对分析
编辑人员丨1周前
目的:构建小鼠颈内动静脉内瘘(arteriovenous fistula,AVF)模型,筛选AVF内膜增生狭窄过程中的差异表达基因,分析研究参与AVF内膜增生狭窄的异常表达信号通路及作用机制。方法:选取雄性C57BL/6小鼠46只,按简单随机法分为AVF组和假手术组,每组23只。AVF组行小鼠颈内AVF成形术,假手术组分离右侧颈外静脉、颈总动脉后缝合切口。应用转录组学可逆链终止物和合成测序法测定AVF内膜增生狭窄小鼠全基因组序列,建立微阵列数据集;应用基因芯片数据分析多重假设检验校正(Benjamini & Hochberg法)筛选AVF增生狭窄过程中的差异表达基因;利用R语言富集分析筛选AVF内膜增生狭窄过程中的差异表达基因,并对差异表达基因及信号通路进行基因本体(gene ontology,GO)分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析;应用多样性增量分析BUSCA软件进行AVF增生狭窄差异表达基因亚细胞定位;应用STRING数据库及Cytoscape软件进行差异表达基因的蛋白网络互作可视化分析。结果:AVF组造模成功21只,失败2只,故最终AVF组21只,假手术组亦仅执行手术操作21只。小鼠颈内AVF模型创新采用连续-间断缝合法,提高了此模型建模的成功率。差异基因测序比对分析显示,AVF增生狭窄过程中差异表达基因2 514个,其中上调基因1 323个,下调基因1 191个;GO功能富集分析显示,差异基因主要富集在代谢过程、活性激活、氧化还原及线粒体等;KEGG通路富集分析显示,差异富集在代谢、能量物质合成、糖尿病、氧化应激等相关信号通路;亚细胞定位统计分析显示,差异蛋白主要在线粒体蛋白(24.24%)、胞质蛋白(17.51%)、细胞核蛋白(13.13%)、细胞膜蛋白(11.45%)、细胞外蛋白(10.77%)。结论:线粒体氧化应激损伤可能参与AVF内膜增生狭窄的病理损害过程。
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编辑人员丨1周前
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基于网络药理学研究金龙补肾合剂防治代谢综合征的作用机制
编辑人员丨1周前
目的:结合网络药理学和实验验证探讨金龙补肾合剂防治高糖高脂饮食诱导代谢综合征大鼠脂质代谢紊乱的作用及机制。方法:检索TCMSP和相关文献获得金龙补肾合剂中枸杞子、金樱子、龙眼肉、大枣、绞股蓝、罗汉果、母丁香药物的活性成分和作用靶点,检索GeneCards在线数据库获得代谢综合征相关靶点,利用Venny 2.1.0获得金龙补肾合剂和代谢综合征的交集靶点,采用STRING在线数据库构建交集靶点PPI网络。使用Cytoscape 3.9.0中Cyto NCA插件筛选度值前50位的核心靶点。利用DAVID Bioinformatics Resources 6.8在线分析平台进行GO功能富集与KEGG通路富集分析。采用高糖高盐高脂饲料喂养20周建立代谢综合征大鼠模型。将造模成功大鼠按随机数字表法分为模型组、阳性对照组和金龙补肾合剂组,另设空白对照组,每组8只。金龙补肾合剂组灌胃金龙补肾合剂1.8 ml/kg,阳性对照组灌胃二甲双胍溶液90 mg/kg,空白组和模型组灌胃等体积生理盐水,1次/d,连续干预4周。观察大鼠体重、腹围及空腹血糖变化,检测大鼠血脂水平,采用HE染色观察肝组织病理变化,采用ELISA法测定肝组织中三磷酸腺苷(ATP)、IL-1β、IL-6水平,采用qRT-PCR检测肝组织肝激酶B1(LKB1)、AMPK、Akt1、肉碱棕榈酰转移酶1A(CPT1A)、下调乳酸脱氢酶A(LDH-A)mRNA水平,采用Western blot测定肝组织p-LKB1、LKB1、p-AMPK、AMPK、p-Akt1、Akt1蛋白表达。结果:获得金龙补肾合剂主要活性成分141个,841个作用靶点,代谢综合征靶点18 763 个,得到药物和疾病交集靶点820个。KEGG通路富集分析得到173条通路,主要涉及PI3K-Akt、HIF-1信号通路等。实验结果显示,金龙补肾合剂组大鼠体重、空腹血糖及血脂水平降低,大鼠肝脏糖脂质代谢紊乱改善;血清ATP水平升高( P<0.05),IL-1β、IL-6水平降低( P<0.05);肝组织LKB1、AMPK、Akt1、CPT1A mRNA水平升高( P<0.05),LDH-A mRNA水平降低( P<0.05),p-LKB1/LKB1、p-AMPK/AMPK及p-Akt1/Akt1比值升高( P<0.05)。 结论:金龙补肾合剂可通过多靶点、多通路改善代谢综合征脂质代谢紊乱,其机制可能通过调节LKB1/AMPK/Akt信号通路发挥作用。
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编辑人员丨1周前
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职业人群不健康生活方式与糖脂代谢异常的关联及网络分析
编辑人员丨1周前
目的:分析职业人群不健康生活方式对糖脂代谢异常的影响及关键影响因素,为糖脂代谢异常的预防提供科学依据。方法:基于2021年中国铁路成都局集团有限公司西南职业人群队列的基线数据和随访数据。糖脂代谢异常以糖尿病伴1项或多项血脂异常判断,不健康生活方式根据吸烟、饮酒、不健康膳食模式、低体力活动和BMI异常进行评分。通过多因素logistic回归模型分析不健康生活方式得分与糖脂代谢异常之间的关系,采用网络分析探索影响糖脂代谢的主要生活方式。结果:共纳入25 631名研究对象。不健康生活方式得分为2、3分人群患糖尿病伴≥1项血脂异常的风险分别为0分的1.93(95% CI:1.31~2.86)倍和2.37(95% CI:1.60~3.50)倍;不健康生活方式得分为1、2、3分人群患糖尿病伴≥2项血脂异常的风险分别为0分的1.98(95% CI:1.08~3.61)倍、2.87(95% CI:1.60~5.14)倍和3.95(95% CI:2.22~7.06)倍。网络分析发现BMI异常和HDL-C是连接不健康生活方式与糖脂代谢异常的“桥接节点”。 结论:不健康生活方式得分越高,患糖脂代谢异常的风险越大,BMI异常和HDL-C是关联不健康生活方式和糖脂代谢异常的关键因素。
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编辑人员丨1周前
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伴有自杀意念的抑郁症患者犬尿氨酸代谢及与临床症状的动态关联分析
编辑人员丨1周前
目的:探讨伴有自杀意念的抑郁症患者犬尿氨酸代谢通路是否存在异常,及与临床症状的动态关系。方法:根据DSM-5诊断标准前瞻性纳入2019年7月至2022年7月于上海市精神卫生中心心境障碍就诊的68例抑郁症患者,其中男28例,女40例,年龄[ M( Q1, Q3)]为22.0(17.3,47.8)岁。根据贝克自杀意念量表(Beck Scale for Suicide Ideation,BSI)第4、5题认为是否有“弱”或“中等到强烈”的自杀意念将抑郁症患者分为伴自杀意念的抑郁症组( n=41)和不伴自杀意念的抑郁症组( n=27)。同时网络招募性别匹配的健康对照者72名,其中男29名,女43名,年龄为25.5(24.0,36.8)岁。使用24项汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Rating Scale-24,HAMD 24)、汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Rating Scale,HAMA)、BSI分别评估抑郁症患者的抑郁症状、焦虑症状及自杀意念;并采集空腹静脉血检测所有受试者的血浆犬尿氨酸代谢物水平。对伴自杀意念的抑郁症患者进行随访,在第2、4周末重复抑郁症状、焦虑症状及自杀意念的评估和外周犬尿氨酸代谢物的检测。使用超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪测定血浆中犬尿氨酸代谢物的水平。对血液学指标对数转化后进行 Z-score标准化,不同代谢物的多重比较使用误报率校正。分析基线犬尿氨酸代谢物与量表分之间的关系;采用线性混合效应模型分析随访过程中犬尿氨酸代谢物与量表分的关系。 结果:抑郁症患者的外周吡啶甲酸(0.39±0.87比-0.23±1.09, t=3.89)、3-羟基犬尿氨酸与犬尿氨酸比值(3-hydroxykynurenine/kynurenine,3-HK/KYN)(0.38±0.85比-0.09±1.01, t=2.98)和3-HK(0.31±0.81比0.14±1.04, t=2.78)低于健康对照(均 P<0.05)。在伴或不伴自杀意念的抑郁症患者之间,犬尿氨酸代谢物之间的差异无统计学意义(均 P>0.05)。在伴有自杀意念的抑郁症患者中,基线HAMD 24、HAMA评分均与血浆3-HK(HAMD 24: r=0.38;HAMA: r=0.39)和3-HK/KYN(HAMD 24: r=0.34;HAMA: r=0.37)水平呈正相关(均 P<0.05)。纳入年龄、性别因素后,对该组患者的随访量表评分与犬尿氨酸代谢物水平建立线性混合效应模型,结果显示HAMA评分在随访过程中对3-HK/KYN的正向影响具有统计学意义( B=0.04, t=2.46, P<0.05)。 结论:抑郁症患者存在犬尿氨酸代谢通路异常,3-HK及3-HK/KYN与伴有自杀意念的抑郁症患者的抑郁、焦虑水平存在相关关系,其中3-HK/KYN代表的犬尿氨酸-3-单加氧酶的活性与焦虑水平存在动态关联。
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编辑人员丨1周前
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结核表位疫苗MP3RT在人源化小鼠模型上的转录组学分析
编辑人员丨1周前
目的:通过转录组学确定结核表位疫苗MP3RT在人源化动物模型上诱导的差异表达基因(DEG),为阐明MP3RT潜在的分子机制提供新思路。方法:本研究于2019年8月开始至2022年2月完成。本研究采用edgeR软件以差异倍数≥1.5且 P<0.05为筛选条件筛DEG,对筛选出的DEG进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析以及蛋白互作网络分析。并对上述DEG通过RT-qPCR进行实验验证,采用GraphPad Prism 8软件进行统计学分析。 结果:转录组学鉴定了367个DEG(214个上调,153个下调)。生物信息学分析发现,上述DEG的GO富集显著聚焦于细胞代谢、生长、凋亡、炎症等词条,KEGG富集显著聚焦于MAPK信号通路等炎症相关通路。蛋白互作网络分析显示,蛋白Abl1聚集度最大,聚集系数最高,连通性最好。RT-qPCR结果显示,与磷酸盐缓冲液(PBS)组相比,MP3RT疫苗组中 cpne4( t=2.48, P=0.048 0)、 h2-q10( t=2.95, P=0.025 6)、 mef2c( t=2.87, P=0.028 4)、 cr2( t=3.23, P=0.178)、 ablim1( t=2.91, P=0.033 5)、 dll1( t=2.70, P=0.027 3)和 ms4a2( t=3.03, P=0.019 2)基因表达水平显著上调, cd163l1( t=2.56, P=0.043 0)、 il1r1( t=2.91, P=0.022 7)和 cd34( t=2.42, P=0.046 2)基因表达水平显著下调。 结论:MP3RT表位疫苗在人源化动物模型上诱导了367个DEG,这些DEG与新陈代谢和免疫反应相关,p38 MAPK和JNK/MAPK信号通路在MP3RT疫苗分子机制中扮演着重要的角色。
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编辑人员丨1周前
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膀胱平滑肌细胞在牵拉作用下变化及机制
编辑人员丨1周前
目的:探索膀胱平滑肌细胞在外力牵拉作用下功能改变过程中关键基因和通路的作用。方法:运用生物信息学的方法,包括不同表达分析(DEA)、基因本体(GO)/京都基因与基因组百科全书(KEGG)、激酶和转录因子富集分析、基因富集分析(GSEA)、蛋白互作网络(PPI)等,对编号为GSE1595的基因芯片进行分析筛选出相应的关键基因,随后通过构建小鼠膀胱出口梗阻(BOO)及膀胱出口梗阻解除模型和膀胱平滑肌细胞牵拉实验,通过抽签法将小鼠分为对照组,牵拉组和牵拉+释放组,每组8只C57小鼠,提取相应RNA后进行反转录,随后进一步进行运用独立样本 t检验及曼-惠特尼 U检验进行分析验证。 结果:通过DEA分析共筛选出321个目的基因,其中有180个上调基因和141个下调基因,GO分析显示上调基因主要富集在蛋白去甲基化,调控其他基因表达和代谢过程,而下调基因主要富集在多细胞生物发育、细胞分化和Notch信号通路等。并最终筛选出乳腺癌易感基因1(BRCA1),周期蛋白依赖激酶抑制因子1B(CDKN1B),拟南芥驱动蛋白2B基因(KAT2B),前列腺素内过氧化物酶2(PTGS2),S期激酶相关蛋白1(SKP1)这五个关键基因。并且发现在细胞实验中发现与对照组比较,牵拉膀胱细胞组BRCA1,KAT2B,PTGS2以及SKP1表达高于对照组(BRCA1为1.336比1.000, t=4.221, P<0.05;PTGS2为1.338比1.000, t=4.222, P<0.05);KAT2B为1.581比1.000, t=2.863, P<0.05;SKP1为1.466比1.000, t=4.300, P<0.05),差异均有统计学意义。在小鼠动物模型中,通过进行外科手术操作,成功造模膀胱梗阻模型,使小鼠膀胱持续充盈牵拉,并随后解除梗阻。进一步检验发现,牵拉组BRCA1,KAT2B以及PTGS2表达高于对照组(BRCA1为1.332比1.000, t=9.421, P<0.05;KAT2B为1.363比1.000, t=2.478, P<0.05;PTGS2为2.211比1.000, t=3.403, P<0.05),差异均有统计学意义,牵拉组CDKN1B和SKP1表达低于对照组(CDKN1B为0.856比1.000, t=2.451, P<0.05;SKP1为0.669比1.000, t=6.814, P<0.05),差异均有统计学意义。而解除梗阻后,解除梗阻组BRCA1,CDKN1,BKAT2B以及PTGS2表达低于牵拉组(BRCA1为0.625比1.332, t=11.710, P<0.05;CDKN1B为0.598比0.856, t=3.397, P<0.05;KAT2B为0.928比1.363, t=2.943, P<0.05;PTGS2为0.511比2.211, t=4.735, P<0.05),差异均有统计学意义。 结论:外力牵拉会导致膀胱平滑肌细胞出现相应的基因改变,另发现一系列可能参与BOO过程的目的基因。
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编辑人员丨1周前
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椎间盘退变相关细胞焦亡基因的生物信息分析与功能鉴定
编辑人员丨1周前
目的:通过生物信息技术筛选与椎间盘退变相关的细胞焦亡基因,确定其生物学功能和信号通路。方法:首先,从基因表达谱(GEO)数据库中下载GSE147383数据集,将细胞焦亡基因与该数据集差异表达基因作交集分析,筛选细胞焦亡差异表达基因。再者,对获得的细胞焦亡差异表达基因进行基因本体论(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。同时,绘制蛋白质-蛋白质相互作用网络,筛选获得椎间盘退变细胞焦亡关键基因。其次,通过受试者工作特征(ROC)曲线来评估关键基因的诊断价值并绘制关键基因线性预测模型。最后,采用实时荧光定量聚合酶联反应(qRT-PCR)检测椎间盘退变髓核组织中的细胞焦亡相关基因表达水平。组间比较采用 t检验。 结果:本研究共筛选获得8个椎间盘退变相关细胞焦亡基因,即SR相关和CTD相关因子11(SCAF11)、富含亮氨酸重复结构域蛋白6(NLRP6)、肿瘤蛋白p53(TP53)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶4(CASP4)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、中性粒细胞弹性蛋白酶(ELANE)、常染色体隐形遗传性耳聋59蛋白(DFNB59)和常染色体显性遗传耳聋5蛋白(DFNA5);GO分析表明其主要参与细胞焦亡、炎症反应、细胞对肽的反应以及细胞对肿瘤坏死因子的反应等过程;KEGG富集分析表明椎间盘退变相关细胞焦亡基因主要参与NOD样受体信号通路、中性粒细胞外陷阱、谷胱甘肽代谢、p53信号通路和鞘磷脂信号通路等;构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,进一步分析获得2个细胞焦亡关键基因,即CASP4和DFNA5。另外,ROC曲线验证CASP4在椎间盘退变中具有较好的诊断价值[GSE34095中曲线下面积(AUC)=1.000;GSE124272中AUC=0.812],nomogram模型提示CASP4表达越高疾病发生风险越高;qRT-PCR结果表明CASP4在退变组中表达高于正常组( t=5.048, P<0.01)。 结论:细胞焦亡参与椎间盘退变过程,细胞焦亡基因CASP4可能作为椎间盘退变相关的生物标志物。
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编辑人员丨1周前
