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电子烟呼吸系统毒性作用及空气净化器的干预效果研究
编辑人员丨1周前
评价电子烟暴露对呼吸系统毒性作用以及空气净化器的干预效果。于2022年1至12月东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室开展经呼吸道染毒电子烟的随机对照实验研究。采用随机数字表法,利用8周龄雄性C57BL/6JGpt小鼠建立不同周期(0 d、3 d、7 d或14 d)的电子烟暴露模型以及清洁空气对照组。采用普通加热电子烟(200 ℃)和高温加热电子烟(280 ℃)对小鼠进行暴露。提取对照组和电子烟暴露组小鼠的肺总RNA进行转录组测序分析。利用流式细胞术检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)。酶标仪检测总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、超氧化物(superoxide,O 2-)水平。实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测基因表达。利用过滤型净化器和负离子净化器干预电子烟暴露。数据以( xˉ±s)表示,采用单因素方差分析或双因素方差分析对多组之间的差异进行比较。结果显示,RNA测序分析表明电子烟暴露诱导的差异表达基因显著富集在氧化应激(Fold enrichment=3.18)和线粒体氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)(Fold enrichment=5.74)通路。两种加热电子烟暴露均导致小鼠肺部肺泡炎评分显著升高( F=10.8, P<0.001),内源性ROS水平显著增加( F=16.8, P<0.001),MMP水平明显下降( F=13.6, P<0.01)以及线粒体复合物I的编码基因的表达紊乱。与普通加热电子烟相比,高温加热电子烟的毒性作用更强( F=2.9, P<0.05)。在缓解电子烟急性暴露导致的肺泡炎症方面,过滤型净化器的干预效果优于负离子净化器( F=7.4, P<0.01)。空气净化器可部分缓解肺部氧化应激和线粒体功能障碍。综上,本研究提示电子烟的使用存在潜在的健康风险。空气净化器可部分逆转线粒体功能紊乱,但不能完全阻断电子烟的毒性作用,有效的干预措施仍有待研究。
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编辑人员丨1周前
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间歇低氧对大鼠认知功能的影响及其分子机制的研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨间歇低氧对大鼠认知功能的影响及其分子机制。方法:选用雄性Wistar大鼠64只,体质量(180±10)g,按随机数字表法分为正常对照组(UC组)和5%间歇低氧组(5%IH组),每组32只;每组按取材时间不同随机分为7、14、21、28 d四个亚组,每个亚组8只。UC组大鼠置于实验箱内持续注入空气,氧浓度为21%;5%IH组大鼠置于实验箱内,循环注入氮气及空气,使氧浓度在5%~21%之间变化,每120 s为1个周期。2组大鼠每日实验8 h,其余16 h常规饲养,分别持续进行7、14、21、28 d。各亚组实验后应用Morris水迷宫检测两组大鼠学习记忆功能。完成Morris水迷宫实验后处死并取出大鼠海马组织,制备切片标本:采用透射电镜观察大鼠海马CA1区神经细胞超微结构的改变;采用免疫组织化学法检测海马CA1区神经细胞凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)、第二个线粒体衍生的caspase激活因子(Smac)蛋白的表达情况;采用Tunel法检测海马CA1区神经细胞凋亡情况,并计算神经细胞凋亡指数。采用Pearson检验,分析UC组不同时间点Apaf-1及Smac蛋白的表达与神经细胞凋亡指数的相关性。结果:(1)Morris水迷宫实验:UC组大鼠间歇性低氧7、14、21、28 d逃避潜伏期分别为(20.83±3.25)、(22.17±2.79)、(20.50±4.51)、(21.17±4.17)s,跨越目标象限时间分别为(52.17±4.17)、(52.50±2.74)、(51.50±2.43)、(52.00±4.78)s,各时间点差异均无统计学意义( P值均>0.05);5%IH组间歇性低氧7、14、21、28 d逃避潜伏期分别为(33.17±2.14)、(44.33±3.45)、(52.17±3.87)、(64.33±2.73)s,跨越目标象限时间分别为(44.00±3.03)、(34.50±3.94)、(27.83±3.01)、(20.83±1.94)s,随间歇低氧时间的增加,逃避潜伏期延长,跨越目标象限时间明显缩短,差异均有统计学意义( F=106.335、61.772, P值均<0.01)。两组间比较:5%IH组不同时间点逃避潜伏期时间均大于UC组,跨越目标象限时间均小于UC组,差异均有统计学意义( P值均<0.01)。(2)透射电镜观察神经细胞超微结构:UC组大鼠海马CA1区神经元核较大,核膜结构完整,呈椭圆形或圆形,染色质分布均匀呈细颗粒状,细胞器丰富,形态结构正常;5%IH组从7 d开始出现神经元水肿,细胞核变形,核膜模糊,核仁逐渐消失,细胞器肿胀溶解等,随着时间的延长,改变程度越重。(3)Apaf-1、Smac蛋白的相对表达量:UC组各个时间点海马CAl区神经细胞Apaf-1、Smac蛋白的相对表达量差异均无统计学意义( P值均>0.05);而5%IH组各个时间点Apaf-1、Smac蛋白的相对表达量均随间歇低氧时间的延长而升高,差异均有统计学意义( F=25.328、42.923, P值均<0.01)。两组间比较:5%IH组各个时间点Apaf-1、Smac蛋白的相对表达量均明显高于UC组,差异均有统计学意义( P值均<0.01)。(4)神经细胞凋亡情况:UC组各个时间点海马CAl区神经细胞神经细胞凋亡少,AI差异无统计学意义( P>0.05);5%IH组随间歇低氧时间的延长而升高,AI差异有统计学意义( F=25.799, P<0.01)。两组间比较:各个时间点海马CAl区神经细胞凋亡明显高于UC组,AI差异均有统计学意义( P值均<0.05)。(5)Pearson检验显示:5%IH组各个时间点大鼠海马CA1区Apaf-1、Smac蛋白的表达与凋亡指数均呈正相关( rApaf-1=0.735、0.736、0.685、0.747, rSmac=0.735、0.734、0.679、0.751, P值均<0.05)。 结论:间歇低氧可导致大鼠认知功能障碍,这可能与其引起大鼠海马CA1区神经细胞超微结构的改变,诱导凋亡相关蛋白Apaf-1、Smac的表达,进而造成神经元凋亡有关。
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编辑人员丨1周前
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DNA损伤修复蛋白NBS1在BPD新生大鼠模型中表达及其作用的研究
编辑人员丨1周前
目的:研究DNA损伤修复蛋白奈梅亨断裂综合征蛋白1(Nijmegen breakage syndrome protein 1,NBS1)在新生大鼠支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia ,BPD)模型中的动态表达规律,探讨其对BPD疾病发生、发展的影响。方法:新生大鼠在生后12 h内随机分为BPD模型组50只和对照组50只,模型组吸入氧浓度为80%~85%,对照组吸入空气,两组分别于1 d、3 d、7 d、10 d、14 d收集肺组织标本,分离并培养肺泡Ⅱ型上皮细胞(alveolar type Ⅱ epithelial cell,AECⅡ)。光镜下观察肺组织形态学、辐射状肺泡计数(radial alveolar count,RAC)评价肺泡发育,免疫组织化学法及细胞免疫荧光观察NBS1的定位及表达,蛋白质免疫印迹、实时荧光定量PCR方法检测NBS1的表达水平。结果:与对照组相比,模型组RAC值从生后7 d开始显著降低(对照组7.58±1.24,模型组5.42±1.24, P<0.01)。免疫组织化学法可见NBS1蛋白主要定位在肺泡上皮细胞的细胞核内,模型组1 d时主要在细胞核内表达,随暴露时间延长,胞质染色细胞数量增多,核内表达减弱。细胞免疫荧光可见NBS1蛋白在AECⅡ中主要定位于细胞核内,与对照组相比,模型组3 d开始细胞质染色增强,细胞核染色逐渐减弱,14 d时主要定位于细胞质。蛋白质免疫印迹结果显示,与对照组相比,模型组NBS1的蛋白表达于生后1d达高峰(对照组0.72±0.29,模型组1.28±0.22, P<0.01),随后逐渐下降,14 d表达低于对照组(对照组0.73±0.19,模型组0.49±0.11, P<0.05)。同样与对照组相比,模型组NBS1的mRNA表达水平于生后1 d达高峰(对照组1.00±0.00,模型组1.18±0.06, P<0.01),随后逐渐下降,14 d表达低于对照组(对照组1.07±0.13,模型组0.76±0.11, P<0.05)。 结论:在新生大鼠BPD模型中,NBS1蛋白的表达下调及核富集障碍可能影响了DNA损伤应答,这可能是介导BPD氧化应激损伤发生的机制之一。
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编辑人员丨1周前
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miR-155-SIRT1在柴油机尾气暴露大鼠氧化应激和气道炎症中的作用
编辑人员丨1周前
目的:探讨长期暴露柴油机尾气(DEE)对肺部炎症的影响以及潜在的机制。方法:30只Sprague-Dawley雄性大鼠随机分为DEE组和对照组,每组15只。DEE组暴露于含有3 mg/m 3柴油机排气微粒的DEE中12周,对照组暴露于净化空气中12周。使用酶联免疫吸附试验或高效液相色谱-串联质谱法检测尿液中2-羟基菲、9-羟基菲、8-羟基-2-脱氧鸟苷、丙二醛水平,血液和支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞介素8(IL-8)、IL-6和肿瘤坏死因子α水平;肺组织病理切片观察肺炎症和重塑变化;荧光定量聚合酶链反应测定肺组织中miR-155水平;蛋白质印迹测定肺组织中沉默信息调节因子1(SIRT1)表达;通过双荧光素酶报告实验和免疫共沉淀实验验证miR-155与SIRT1的相互作用。 结果:DEE组大鼠尿中2-羟基菲、9-羟基菲、8-羟基-2-脱氧鸟苷、丙二醛水平,血清和BALF中IL-8、IL-6和肿瘤坏死因子α水平,BALF中白细胞总数、中性粒细胞、嗜酸粒细胞和淋巴细胞数均显著高于对照组( P值均<0.001),肺组织切片中气道炎症及重塑加重。与对照组比较,DEE组大鼠肺组织中miR-155水平升高( t=21.854, P<0.001),SIRT1表达下降( t=25.580, P<0.001)。miR-155模拟物下调SIRT1野生型细胞的荧光强度,而SIRT1在miR-155组中优先富集。 结论:DEE暴露加重大鼠气道炎症和氧化应激,可能与miR-155下调靶标SIRT1表达水平有关。
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编辑人员丨1周前
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高氧导致小鼠肠代谢紊乱
编辑人员丨1周前
目的:探讨高氧对小鼠肠道代谢组的影响。方法:将16只8周龄雄性C57BL/6小鼠按随机数字表法分为高氧组和对照组,每组8只。高氧组暴露在80% O 2中14 d;对照组在室内空气中条件饲养14 d。将小鼠麻醉并安乐死,收集盲肠内容物,通过液相色谱-质谱(LC-MS)联合检测进行非靶向代谢组学分析。采用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)、火山图分析、热图分析及京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析高氧对代谢的影响。 结果:① OPLS-DA分析显示,R 2Y为0.967,Q 2为0.796,表示该模型为可靠模型。②火山图及热图分析显示,两组中代谢物表达水平差异具有统计学意义,其中上调代谢物541个,下调代谢物64个,907个无差异,而升高的5-羟基-L-赖氨酸是高氧诱导的最显著的差异代谢物。③ KEGG通路富集分析表明,卟啉和叶绿素代谢( P=0.005)、赖氨酸降解( P=0.047)及芳香族化合物降解( P=0.024)是受高氧影响的靶点。④通过KEGG富集代谢途径对代谢产物进行差异分析显示,高氧对卟啉和叶绿素、赖氨酸以及苯、邻甲酚等芳香族化合物的代谢具有显著影响。 结论:高氧显著诱导了小鼠肠道代谢紊乱,其增强了卟啉和叶绿素的代谢,抑制了赖氨酸的降解,并延缓了苯、邻甲酚等芳香族化合物的降解。
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编辑人员丨1周前
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基于lncRNA微阵列芯片技术探索间充质干细胞外泌体增强小鼠胰岛β细胞抗低氧损伤的潜在机制
编辑人员丨2024/8/10
目的:探索间充质干细胞(MSC)外泌体提高低氧条件下胰岛β细胞活性的潜在分子机制。方法:将小鼠胰岛β细胞分别培养于常氧环境(5% CO2,95%空气)、低氧环境(2%O2,5%CO2,93%N2)以及低氧环境添加MSC外泌体(50 μg/mL)。采用CCK-8检测试剂盒测定小鼠胰岛β细胞活性、细胞凋亡检测试剂盒分析小鼠胰岛β细胞凋亡情况;通过小鼠Arraystart LncRNA微阵列芯片分析不同培养环境下lncRNA和mRNA的表达情况;以Arraystart LncRNA微阵列芯片检测结果为生物信息学分析数据来源,基于t检验并设置显著性阈值P ≤0.05和|Fold Change|≥2为筛选标准,筛选并获得差异表达显著的lncRNA和mRNA,采用Pearson相关系数法分析样本间lncRNA与mRNA表达情况的相关性以明确差异lncRNA的潜在靶基因,进而通过对上述靶基因进行GO和KEGG富集分析,来探究MSC外泌体通过哪条信号通路在低氧条件下增强小鼠胰岛β细胞抗低氧损伤能力。两组间数据比较采用t检验,三组间进行单因素方差分析,然后进行Dunnett's-t多重比较分析。结果:CCK-8结果显示,与常氧条件相比,低氧条件下小鼠胰岛β细胞OD值(0.44 ± 0.02比0.53 ± 0.01)下降(t = 4.455,P < 0.05)。凋亡分析结果显示,与常氧培养相比,低氧条件下小鼠胰岛β细胞凋亡率(33.03% ± 3.12%比11.27% ± 2.69%)升高(t = 5.289,P < 0.01)。低氧培养条件下加入MSC来源外泌体干预后,小鼠胰岛β细胞活性OD值较单纯低氧培养(0.42 ± 0.03比0.33 ± 0.01)升高(P < 0.01);小鼠胰岛β细胞凋亡率较低氧培养(15.23% ± 0.62%比32.63 % ± 0.95%)降低(P < 0.01)。利用LncRNA微阵列芯片完成小鼠胰岛β细胞中35 293个lncRNA和24 881个mRNA表达水平的检测,结果显示,与常氧培养条件相比低氧培养条件可引起1 726个lncRNA和1 023个mRNA表达差异;与低氧培养条件相比,加入MSC来源外泌体干预后,491个lncRNA和406个mRNA表达差异。对两种不同培养条件下差异lncRNA和mRNA利用韦恩图分别取交集,最终获得均有表达差异的lncRNA 112个、mRNA 60个;进一步相关性分析提示这112个lncRNA存在1 582个潜在靶基因;进而对这些靶基因进行GO和KEGG富集分析,结果显示差异表达lncRNA靶基因主要与MAPK、自噬等信号通路等密切相关。结论:低氧可引起小鼠胰岛β细胞凋亡,MSC来源外泌体可提高低氧条件下β细胞活性,抑制低氧诱发的小鼠胰岛β细胞凋亡,这可能与lncRNA调控MAPK、自噬等信号通路有关。
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编辑人员丨2024/8/10
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西藏雅尼国家湿地公园气候特征
编辑人员丨2024/7/20
对西藏自治区林芝市雅尼国家湿地公园开展气候监测,在研究区域内架设标准自动气象站获取观测数据,分析雅尼湿地气候特征.结果表明:2019-2021年,雅尼国家湿地公园的年均辐射总量为7474.25 MJ·m-2,近地面年净辐射量为3507.83 MJ·m-2,日均大于0 MJ·m-2,光合有效辐射量为11410.39 mol·m-2,其中夏季辐射量、近地面年净辐射量和光合有效辐射量分别为2260.91 MJ·m-2、1249.94 MJ·m-2和3483.62 mol·m-2.观测期间年总辐射量超过6300 MJ·m-2,太阳能资源的丰富度与稳定度为A级.湿地区域近地面年均气温为10.09℃,以8月气温最高,平均值17.39℃;1月气温最低,平均值1.19℃;近地面气温整体呈现增温趋势,气温增高速率为0.18 ℃·a-1.年均降水量470.1 mm,降水主要集中于夏季,6-9月降水量为258.9 mm,冬季(1-2、12月)降水量仅15.03 mm.年平均风速为5.8 m·s-1,1-6月风速较大,日平均风速最大可达7.38 m·s-1,7-9月风速较小,最小日平均风速为4.3 m·s-1;盛行南风和西南风,占全年天数的85.4%.土壤温度变化呈单峰型曲线,相对稳定,0~40 cm的土壤年均温度为13.38℃;2月中旬至9月中旬土壤吸收热量为主,9月中旬至翌年2月中旬土壤释放热量.各年平均空气含氧百分比在83.5%~87.8%,空气含氧呈降低趋势,降幅为2.0%·a-1,冬季高于夏季.雅尼湿地区域具有较高的太阳辐射量和光能资源,热量水平较高,降雨量及湿润度表明该区处于半湿润区;气温年较差增大,暖湿化过程明显,与青藏高原气候变化趋势一致.
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编辑人员丨2024/7/20
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突发公共卫生事件下医院氧气供应问题与应对措施
编辑人员丨2024/1/20
氧气是突发公共卫生事件中救治重症患者的重要保证,其能否正常保障和供应成为医院都需要面对和解决的首要问题.本研究通过了解突发公共卫生事件期间医院收治重症患者以及氧气保障供应情况,探讨医院在此期间出现氧气供应紧张问题的根本原因,从临床医疗救治的实际需求出发,发现造成供氧不足的主要原因是医院液氧储备能力受限、汽化效率降低、输送管径偏细、二级减压箱节流等.建议对医用液氧储罐容积为5 m3的限制要求进行修订,医院可根据实际医疗需求进行调整和配置,优化汽化器和管道系统的设计与选型,医用气体系统质量控制与检测应常态化和规范化,在法规允许及临床医师认可的情况下使用富氧空气(93%氧)为普通病区供氧,将更多的医用氧(≥99.5%)供应给需要生命支持的重症患者使用.
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编辑人员丨2024/1/20
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医疗机构分子筛制氧设备的应用现状、问题及对策
编辑人员丨2023/8/6
针对目前医疗机构分子筛制氧(MSOG)设备的使用现状及存在的问题,通过对比国内外对MSOG设备使用监管情况,梳理、汇总国家相关法规文件,分析国内在MSOG设备监管中的不足.MSOG设备作为医疗器械,目前尚无质量监测方面的具体规定,且存在超范围使用的情况,加强医用分子筛制取富氧空气在临床使用的监管刻不容缓.介绍膜分离制氧技术在医用氧行业中的应用进展,该技术有望为医院提供一种全新的医用氧解决方案.
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编辑人员丨2023/8/6
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氧诱导新生小鼠视网膜病长链非编码RNA表达谱
编辑人员丨2023/8/6
目的 采用长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)高通量测序技术检测氧诱导视网膜病(oxygen-induced retinopathy,OIR)新生小鼠和正常新生小鼠视网膜组织lncRNA的差异表达情况,为早产儿视网膜病变(retinopathy of prematurity,ROP)的发病机制研究提供依据.方法 清洁级C57BL/6J新生小鼠48只,按随机化配对设计分为OIR组和对照组,每组24只.生后第7天,将OIR组小鼠与母鼠饲养于密闭有机玻璃箱内,氧浓度(75±2)%,于生后第12天恢复在空气中饲养,继续饲养5 d.对照组小鼠一直饲养于正常空气环境中,至生后第17天.生后第17天,2组小鼠处死后摘除眼球,荧光显微镜观察视网膜血管形态与分布,光学显微镜下计数突破视网膜内界膜的血管内皮细胞核数目,同时采用实时荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)对高通量测序得到的差异表达lncRNA进行验证.基于lncRNA与mRNA表达相关性以及lncRNA与mRNA基因组位置近邻关系,得到lncRNA的潜在靶基因.同时通过GO和KEGG Pathway分析对lncRNA表达谱进行初步生物信息学分析.采用t检验及Graphpad Prism对数据进行统计分析及绘图.结果 lncRNA高通量测序技术分析获得1118条与OIR相关的lncRNA(差异表达倍数≥2倍,P<0.05).采用实时荧光定量PCR验证结果表明,OIR组XLOC_150632、XLOC_150636表达明显上调,XLOC_122045、XLOC_100454、XLOC_170009、XLOC_122042表达明显下调.差异表达lncRNA的靶基因经GO分析有852个靶基因富集于生物学进程,1148个靶基因富集于细胞组件,2100个靶基因富集于分子功能;Pathway分析36个显著富集的生物学通路,主要涉及视网膜发育、血管内皮细胞趋化、迁移及能量代谢.结论 OIR小鼠视网膜组织中lncRNA存在差异表达,其中XLOC_150632、XLOC_150636潜在靶基因成纤维细胞生长因子2与磷脂酰肌醇-3激酶通路相关,可能与OIR视网膜新生血管形成相关.
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编辑人员丨2023/8/6
