全身麻醉过程中多种因素可导致患者发生肺不张，如诱导前给氧去氮会加速气道内气体的吸收导致吸入性肺不张；肌松药使膈肌松弛向头部移动造成压迫性肺不张；术中一旦患者脱离呼吸机回路，肺泡因失去外界正压的支持也会迅速塌陷。据报道，接受全身麻醉的患者约有90%会发生不同程度的肺不张 [1]。肺不张邻近区域的过度扩张、肺不张区域的机械应力及组织缺氧等因素会促进炎症细胞因子及ROS大量释放、白细胞过度浸润，最终导致肺损伤 [2]。老年、术前贫血状态、手术时间较长等因素也是术后肺部并发症(PPC)发生的独立危险因素。肺保护性通气(LPV)策略是降低PPC发生率的重要手段，肺复张是其中的重要组成部分，它是通过多种手段提高跨肺压使萎陷的肺泡打开 [3]。本文就围术期肺复张的研究进展进行综述。

对于接受机械通气的患者而言，机械通气在治疗的同时也是一种损伤因素，会引发或加重肺损伤，即机械通气相关性肺损伤（VILI）。VILI的典型特征是机械应力通过通路传导至细胞内，导致无法控制的炎症级联反应，从而引起肺内炎症细胞激活及大量细胞因子、炎症介质释放，其中先天免疫也参与了VILI的发生发展。大量研究表明，VILI时肺组织可通过释放大量损伤相关分子模式（DAMP）来调节炎症反应。模式识别受体（PRR）通过与DAMP结合参与免疫反应激活，释放大量炎症介质，促进VILI发生发展。近期研究表明，抑制DAMP/PRR信号通路可在VILI中发挥保护作用。因此，本文主要阐述在VILI中阻断DAMP/PRR信号通路的潜在作用，为VILI的治疗提供新思路。

尽管人类替换恒牙的牙板在胚胎时就已经形成，但直到6~12岁期间才进行乳恒牙替换，这种替换恒牙时空启动的调控分子机制一直不清楚。因以往牙发育研究多以啮齿类动物为研究模型，没有乳恒牙替换，无法进行人类乳恒牙替换相关研究。本课题组经过10余年努力，创建小型猪牙发育研究平台，利用此大型动物模型开展乳恒牙发育替换模式和机制研究。明确了小型猪乳恒牙替换的时空发育模式，进一步的牙替换机制研究表明，乳牙发育速率快于颌骨产生的组织内生物应力；该应力上调乳恒牙之间间充质内Runt相关转录因子2（Runt-related transcription factor 2，RUNX2）-Wnt信号，抑制替换恒牙牙板发育，使替换恒牙牙板较长时间处于相对静止状态；该分子表达模式在人乳恒牙牙胚之间间充质内得到验证；乳牙萌出释放组织内应力引起Wnt信号从间充质转位至恒牙上皮启动恒牙发育。由此发现了组织内应力调控乳恒牙替换的机制，提出"组织内应力调控牙齿替换"学说。乳恒牙替换模式及调控机制的发现为通过调控生物力学及Wnt通路实现器官发育与再生提供了科学基础。

形状记忆材料是一种具有形状记忆效应的智能材料，能够在外界刺激下记忆并恢复其原始形状，制备方法包括合金记忆材料的热处理法和激光烧结法，以及聚合物类和复合材料类形状记忆材料的热塑法。形状记忆材料在骨科领域，如骨折治疗、骨组织工程修复、脊柱矫形及关节置换等方面展现出了巨大的应用价值。形状记忆材料具有优良的生物力学性能，在骨折治疗中提供持续有效的压力、支撑力以及抗扭转力，还具有降低骨折内固定应力遮挡的优势。因环境因素变化对周围骨组织产生的持续应力作用为脊柱畸形矫正提供了持续的矫形力，在关节置换方面提高了假体的耐久性。形状记忆材料具有良好的生物相容性和可诱导细胞增殖的性能，可制作具有自拟合功能的组织工程支架，在精准填充骨缺损部位时向自体骨施加机械力，刺激骨细胞的增殖与分化，引导骨再生，加速骨修复。此外，形状记忆材料可被用于药物传递释放的载体，通过控制温度、应力等环境因素控制药物的释放，实现药物的靶向治疗。形状记忆材料伴随着4D打印技术的发展，在骨科个性化诊疗、个性化定制方面有广阔的应用前景。

目的:观察针刀对膝骨关节炎(KOA)兔膝关节软骨退变、膝关节整体应力、关节软骨应力变化以及肿瘤坏死因子-α(TNF-ct)、白细胞介素-1β(IL-1β)的影响,探讨其治疗KOA的作用机制.方法:将28只兔随机分为空白组、模型组、电针组、针刀组,每组7只.除空白组均进行6周兔左后肢制动,建立兔KOA模型,电针组、针刀组均干预3周.采用苏木精-伊红(HE)法光镜下观察兔软骨病理改变,并评价软骨退变程度;运用有限元技术模拟KOA模型兔膝关节屈曲60°进行检测,观察膝关节整体应力及关节软骨最大应力变化;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测滑液中TNF-α、1L-1β表达水平.结果:与空白组比较,模型组Mankin评分升高(P＜0.05),膝关节整体应力、关节软骨最大应力显著降低(P＜0.01),TNF-α、1L-1β水平均显著升高(P＜0.01);干预后,与模型组比较,电针组、针刀组Mankin评分均显著降低(P＜0.05),膝关节整体应力、关节软骨最大应力均升高(P＜0.01),TNF-α、IL-1β水平均明显降低(P＜0.01);与电针组比较,针刀组Mankin评分降低(P＜0.05),膝关节整体应力和关节软骨最大应力较电针组升高(P＜0.05),TNF-α、IL-1β水平较电针组显著降低(P＜0.01).结论:针刀干预能够调节膝关节整体应力及关节软骨的最大应力,进而恢复膝关节应力环境、抑制炎症介质释放,从而改善关节软骨退变,达到治疗KOA的目的.

目的 分析气道压力释放通气(APRV)和小潮气量通气(LTV)对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)炎症的影响,探讨不同机械通气模式对ARDS机械应力相关的作用及机制.方法 构建巴马小型成年猪重度ARDS模型,应用LTV与APRV通气模式,进行48 h机械通气治疗,分为空白对照组(control组,n=3)、疾病对照组(ARDS组,n=3)、LTV机械通气组(LTV组,n=4)以及APRV机械通气组(APRV组,n=4).观察两种通气模式对氧合指数、炎症因子的影响.对肺组织进行高通量测序,并在蛋白层面验证差异基因ITGB4对ARDS机械通气后炎症的影响.使用A549细胞系构建APRV样牵张模型及LTV样牵张模型,进行4 h体外牵张实验,探讨两种牵张模式通过ITGB4对细胞炎症因子分泌的影响.使用小干扰RNA(siRNA)沉默ITGB4表达,比较 LTV+siRNA 组与 APRV+siRNA 组 ITGB4-FAK-p38-MAPK-IL-8 通路表达差异.使用 p38 抑制剂(SB203580)对细胞进行干预,比较LTV+SB203580组和APRV+SB203580组IL-8表达水平的差异.结果 重度ARDS造模成功后,通气48 h,APRV组肺泡灌洗液及肺组织中IL-6、IL-8水平显著低于LTV组(P＜0.05),而两组IL-1、TNF-α差异无统计学意义(P＞0.05).转录组高通量测序结果显示,机械通气后细胞外基质受体交互通路及黏着斑信号通路显著富集.在肺组织中,APRV组ITGB4、p-FAK、p-p38蛋白表达水平显著低于LTV组(P＜0.05).细胞牵张模型在体外细胞中复现LTV与APRV样牵张,周期性牵张4 h使细胞IL-8水平显著升高(P＜0.05),IL-6水平无明显变化(P＞0.05).APRV组的IL-8、ITGB4、p-FAK和p-p38表达水平显著低于LTV组(P＜0.05).沉默ITGB4可以显著下调机械牵张后APRV组与LTV组p-FAK、p-p38的表达水平,APRV+siRNA组下调趋势明显,但相较LTV+siRNA组差异无统计学意义(P＞0.05).使用p38抑制剂后,相较于LTV+SB203580组,APRV+SB203580组p-p38磷酸化水平显著下调(P=0.032).结论 APRV机械通气模式通过ITGB4-p38-MAPK通路显著改善重度ARDS后炎症因子IL-8的分泌,可能为ARDS治疗提供潜在的干预靶点.

目的 以祖师麻Daphnes Giraldii Cortex不同体积分数乙醇渗漉流浸膏为药物模型,研究其对后交联凝胶基质黏弹性及释药性的影响.方法 结合黏附力测试、流变学指标、体外释放度试验及相关性分析,考察不同祖师麻提取物出膏率、软化点及pH值对后交联凝胶基质成型过程中关键流变学参数及贴膏释药性的影响.结果 当乙醇体积分数在75％～95％时,祖师麻提取物出膏率及pH值随乙醇体积分数的升高而显著降低,软化点则相反.出膏率主要通过影响基质的复合模量(G*)及屈服应力(τ)值来影响贴膏内聚力及抗剪切能力,软化点和pH值主要通过影响基质G*、r、弹性模量(G')、G值来影响贴膏的结构稳定性、抗剪切性、初黏力及剥离强度.体外释药结果显示,祖师麻甲素10 h内的累积释药率随提取物醇提体积分数的升高而增大,但提取物3个理化性质对释药率的影响并不显著.结论 不同祖师麻提取物对后交联基质的性能影响总体差异不大,通过检测基质相关的流变学指标可以有目的地对基质配方进行相应调整,从而进一步提高贴膏的成型质量和后交联基质的普遍适用性.

目的 研究生化汤抑制子宫内膜炎的作用机制.方法 脂多糖(LPS)诱导建立子宫内膜上皮细胞(HEEC)炎症损伤模型,通过四甲基偶氮唑蓝(MTT)法筛选出LPS最佳作用时间浓度,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测模型组、生化汤组、对照组的白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8 表达量变化;以中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP)及中医药综合数据库(TCMID)为基础,探索生化汤作用靶点,利用DrugBank、DisGeNET数据库系统,筛查与子宫内膜炎有关的靶点,通过STRING平台建立药物-疾病靶点网络;运用METASCAPE数据库对子宫内膜炎靶位蛋白的生物学过程开展研究,通过基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析,形成生化汤活性物质-子宫内膜炎靶点-KEGG通路多维研究的相互关系图谱.结果 与对照组相比:LPS作用 6、12 h的模型组中IL-1β(7.972±0.035、26.083±0.070)、IL-6(3.475±0.054、5.525±0.028)、IL-8(5.783±0.060、11.013±0.018)均提高(P<0.01);3 h模型组中IL-1β(5.054±0.005)、IL-8(3.008±0.052)提高(P<0.05).生化汤组和模型组对比:3 h时IL-1β(1.000±0.004、5.054±0.005)、IL-6(0.811±0.014、1.450±0.045)减少(P<0.05);6 h时IL-6(1.794±0.028、3.475±0.054)、IL-8(3.880±0.028、5.783±0.060)下降(P<0.01),12 h时IL-8(8.978±0.012、11.013±0.018)下降(P<0.01).通过检测,共找到 31 个生物活性成份及236 个药物的潜在靶点.其中,川芎哚、豆甾醇、甘草酚、槲皮素、山奈酚等能够干预子宫内膜炎的形成.共采集到了 65 个疾病靶点,蛋白质相互作用(PPI)核心网络共包括 51 个蛋白质,关键蛋白:IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)、Toll受体 4(TLR4)、IL-1β、IL-10、半胱天冬酶(CASP3)等.GO生物过程分析筛查并确定包括光动力疗法诱导的核因子(NF)-κB存活信号、对LPS的反应、凋亡信号通路、TNF反应等生物分析过程;KEGG富集筛选出8条通路,主要涉及到糖尿病并发症的糖基化终未产物(AGE)-糖基化终未产物受体(RAGE)信号通路、流体剪切应力和动脉粥样硬化、乙型肝炎等.结论 生化汤抑制子宫内膜炎可能是通过抑制AGE-RAGE、NF-κB信号通路的传导,从而进一步抑制IL-6、IL-1β、IL-8等细胞因子的释放.

目的 机械取栓术(mechanical thrombectomy,MT)是治疗急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)的有效方法.取栓支架在临床上的使用是一个复杂的力学变化过程.有研究发现,取栓支架的结构及力学特性对临床并发症的产生有重要影响.为了提高取栓支架的安全性和有效性,本研究对取栓支架的压握和释放及与血管接触过程进行模拟,分析不同筋厚大小的支架结构在模拟过程中的力学性能.方法 首先采用数值分析方法,建立筋厚值为0.04 mm、0.05 mm、0.06 mm的3组取栓支架模型和血管有限元模型,利用非线性有限元分析软件ABAQUS 2021建立压握工具,对支架压握和支架自膨胀释放及与血管接触过程进行有限元模拟.通过取栓支架和血管的Mises应力、取栓支架最大主应变以及径向支撑力指标分析支架的安全性和有效性.结果 筋厚值为0.04 mm、0.05 mm、0.06 mm支架的最大主应变峰值均位于支架支撑单元的弯曲处,分别为2.827％、3.403％和4.768％,远远小于断裂极限.取栓支架的径向支撑力在压握到最小内径时达到最大值.筋厚值越大,对应支架的径向支撑力越大.支架展开与血管接触时血管最大Mises应力数值是9.164×10-3 MPa,在血管安全范围内.结论 不同筋厚数值的支架在压握和释放过程中均是安全有效的,支架支撑单元的弯曲处最易发生支架疲劳失效.支架的径向支撑力和最大主应变峰值随着筋厚的增加而增加,支架筋厚数值对血管表面Mises应力影响不大.研究结果在理论上可为取栓支架的优化设计提供一定的依据.

血液相容性是生物相容性的一种,是血液对外源性物质或材料产生合乎要求的反应,用于评价生物材料与血液接触产生预期的临床效应,且不引起人体不良反应.生物材料的血液相容性评价包括其促血栓形成、引起补体激活、白细胞活化、炎症因子释放的能力.提高血液相容性可改善血液透析患者预后,主要措施包括选择生物相容性较好的透析膜、个体化抗凝、减少体外循环机械应力、减少气血接触和上机前充分预冲等.