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基于U-Net模型从低能锥形束CT图像实现高能成像的研究
编辑人员丨4天前
目的:基于U-Net网络深度学习的方法,实现在放疗临床中低能锥形束CT(CBCT)图像转换成高能CBCT图像,以期提供双能CBCT成像图像基础且降低辐射剂量。方法:利用放疗机载CBCT设备采集CIRS电子密度模体和CIRS头部体模在80和140 kV能量下的CBCT图像数据,数据集按10∶1分为训练集和测试集。利用U-Net网络从低能量(80 kV)CBCT图像预测高能量(140 kV)下CBCT图像。采用平均绝对误差(MAE)、结构相似度指数(SSIM)、信噪比(SNR)和峰值信号噪声比(PSNR)4种度量指标,定量评价预测高能CBCT图像。结果:预测高能图像与真实高能图像之间总体结构差异较小(SSIM:0.993 ±0.003)。预测高能图像噪声较低(SNR:15.33±4.06),但组织间分辨力有损失。预测高能图像比真实高能图像平均CT值偏低,在低密度组织中差异较小(<10 HU, P > 0.05),而在高密度组织中差异大(< 21 HU, t = -7.92, P < 0.05)。 结论:利用深度学习方法可以从低能CBCT图像获得结构相似度高的高能CBCT图像,预测高能图像具有应用于放疗临床双能CBCT成像技术中的潜力。
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编辑人员丨4天前
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泌尿系统不同部位来源特络细胞的研究进展
编辑人员丨4天前
特络细胞(Telocytes,TCs)是一种特殊类型的间质细胞,其有小胞体和1~5个(2~3个常见)极长而薄的细胞突起(Telopodes,Tps)。TCs存在于多种器官与组织中,其特殊的形态结构和组织分布特征与器官或组织的生理功能和病理改变有关。迄今为止,在肾、膀胱、输尿管、尿道等组织中也发现TCs,其可通过Tps在间质空间形成错综复杂的3D网络,使TCs与其他细胞相联系,并可通过释放信号分子,向邻近细胞传递化学信号;TCs还可能具有干细胞潜能,或为干细胞的支持细胞。TCs可能在维持泌尿系统生理稳态和促进器官再生方面有巨大潜能。
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编辑人员丨4天前
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雌激素与脑白质高信号
编辑人员丨4天前
雌激素是女性生殖系统分泌的重要激素,其主要功能与生殖、生长及发育有关。研究表明,雌激素还具有调节血管收缩、抗氧化应激、抗炎和神经保护等生物学功能,还会影响大脑结构和网络。有研究显示,雌激素与脑白质高信号(white matter hyperintensities, WMHs)的发生和发展密切相关。文章就雌激素和更年期激素替代治疗与WMHs之间的关系及其可能的病理生理学机制进行了综述。
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编辑人员丨4天前
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基于生物信息学方法分析氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制
编辑人员丨4天前
目的:探讨氟化物对成釉细胞毒性作用的分子机制。方法:取小鼠成釉细胞株(LS8细胞),根据氟化钠(NaF)终浓度分为对照组(0.0 mmol/L NaF)和染氟组(1.6 mmol/L NaF)。对两组细胞进行转录组测序,筛选差异表达基因(DEGs),对DEGs进行基因本体(GO)分析及基因集富集分析(GSEA)。采用STRING数据库构建DEGs的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,使用Cytoscape 3.8.0软件对PPI网络进行可视化,筛选关键模块和关键基因。同时,使用实时荧光定量PCR检测关键基因mRNA表达水平,并通过基因表达数据库(GEO数据库)对关键基因进行验证。结果:染氟组与对照组比较,共有709个DEGs,其中上调基因223个,下调基因486个。DEGs的GO分析主要涉及受体配体活性、细胞黏附分子结合、细胞外基质结构成分等分子功能,细胞外基质胶原蛋白、受体复合物、膜筏等细胞组分,外部封装结构组织、细胞外结构组织、细胞外基质组织等生物学过程。全基因集的GSEA发现,白细胞介素-17(IL-17)信号通路、真核生物中的核糖体生物发生、核因子κB(NF-κB)信号通路处于激活状态,脂肪酸降解、丙酮酸代谢、脂肪酸代谢处于抑制状态。构建PPI网络后,得到3个关键模块和4个关键基因[Ⅰ型胶原α1(Col1a1)、Ⅰ型胶原α2(Col1a2)、Ⅴ型胶原α1(Col5a1)和纤维蛋白原-1(Fbn1)]。与对照组比较,染氟组LS8细胞Col1a1、Col1a2、Col5a1、Fbn1 mRNA表达水平均较低( P均< 0.05),与GEO数据库中基因表达变化趋势一致。 结论:利用生物信息学方法筛选得到的关键基因Col1a1、Col1a2、Col5a1、Fbn1及IL-17、NF-κB信号通路可能与氟化物对成釉细胞的毒性作用密切相关。
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编辑人员丨4天前
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恶性胸膜间皮瘤中差异表达基因的预后意义及免疫细胞浸润分析
编辑人员丨4天前
目的:基于生物信息学方法挖掘分析恶性胸膜间皮瘤(MPM)的差异表达基因,研究其在MPM中的预后价值及其在免疫治疗中的潜在作用。方法:于2022年1月,从GEO数据库下载数据集GSE51024,获得MPM(55例)和正常组织(41例)样本。利用R软件结合HMDD和miRNet数据库筛选MPM相关差异基因并确定共表达基因。对共表达基因进行富集和功能注释,使用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络并确定关键基因。利用TRRUST、GEPIA数据库预测关键基因的转录因子及预后生存分析。使用TIMER分析关键基因和免疫细胞浸润程度的相关性。结果:共获得435个共表达基因,主要富集于细胞外基质组织、细胞黏附分子信号通路。结合PPI和TRRUST数据库,确定7个MPM预后相关的关键基因,其中细胞周期蛋白20(CDC20)、细胞周期检测点激酶1(CHEK1)、Zeste基因增强子同源物2(EZH2)、核糖核苷酸还原酶亚基M2(RRM2)、拓扑异构酶2A(TOP2A)、泛素样含植物同源结构域和环指域1(UHRF1)在MPM中的表达上调,周期调节蛋白A1(CCNA1)表达下调;CCNA1、CDC20、CHEK1、EZH2、RRM2、TOP2A、UHRF1基因表达与MPM总体生存率有明显关联( P<0.05)。CDC20、CHEK1、EZH2、RRM2、TOP2A基因表达与B细胞、树突状细胞均呈正相关( P<0.05),与中性粒细胞均呈负相关( P<0.05)。 结论:CCNA1、CDC20、CHEK1、EZH2、RRM2、TOP2A、UHRF1可能是MPM患者潜在的预后标志物,其表达可能与MPM肿瘤免疫相关。
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编辑人员丨4天前
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基于GEO数据库呼吸机相关性肺损伤小鼠基因芯片数据的生物信息学分析及关键基因验证
编辑人员丨4天前
目的:利用生物信息学方法挖掘呼吸机相关性肺损伤(VILI)小鼠的差异表达基因(DEG),并通过构建VILI小鼠模型对关键基因进行验证。方法:①实验1(生物信息学分析):从基因表达数据库(GEO)下载VILI与自主呼吸对照组小鼠的肺组织基因芯片数据GSE9368和GSE11662,通过统计分析获得DEG,运用韦恩图获得两个数据的共同DEG,然后使用DAVID在线数据库对共同DEG进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科(KEGG)通路富集分析,最后利用基因与蛋白质相互作用检索在线数据库(STRING)对共同DEG进行基因编码蛋白相互作用(PPI)分析,并运用CytoScape软件、分子复合物检测分析插件(MCODE),以及CytoHubba插件中最大团中心性(MCC)、最大邻居连通度(MNC)与度(degree)算法进行拓扑分析,筛选出关键基因。②实验2(相关基因编码蛋白验证):构建C57BL/6小鼠大潮气量(20 mL/kg)VILI模型,并设自主呼吸对照组。取小鼠肺组织进行苏木素-伊红(HE)染色,观察肺组织病理学改变;并对实验1中筛选出的关键基因编码蛋白进行免疫组化验证。结果:①实验1结果:GSE9368数据中筛选出114个DEG,其中上调99个,下调15个;GSE11662数据中筛选出258个DEG,其中上调188个,下调70个;获得共同DEG 66个,其中上调61个,下调5个。GO功能注释结果表明,共同DEG参与炎症反应、免疫应答、白细胞及中性粒细胞趋化浸润等过程;KEGG通路富集分析提示共同DEG主要富集于细胞黏附、细胞因子-细胞因子受体相互作用及肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等。通过STRING及CytoScape构建差异基因PPI网络图和重要子模块,并获得拓扑分析MCC、MNC及degree算法得出的交集基因,分别为细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS3)、白细胞介素-1β(IL-1β)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、整合素Itgam、CXC型趋化因子配体2(CXCL2)、CXC型趋化因子受体2(CXCR2)、L-选择素Sell及CC型趋化因子受体1(CCR1)。②实验2结果:构建大潮气量VILI小鼠模型结果显示,与自主呼吸对照组相比,机械通气结束后0 h小鼠肺组织有所损伤;通气结束后6 h肺组织结构受损明显,肺泡腔可见不同程度出血和塌陷,肺泡壁明显增厚,肺泡腔及间质还可见炎症细胞浸润。对拓扑分析交集前3位基因IL-1β、SOCS3、MMP-9的编码蛋白进行免疫组化染色,结果显示,随通气时间延长,小鼠肺组织中IL-1β、SOCS3、MMP-9蛋白表达逐渐上调,6 h时与自主呼吸对照组比较差异均有统计学意义〔IL-1β(积分 A值):8.40±2.67比5.10±0.94,SOCS3(积分 A值):9.74±1.80比5.95±1.31,MMP-9(积分 A值):11.45±6.20比5.36±1.28,均 P<0.05〕。 结论:基于GSE9368和GSE11662数据的生物信息学分析发现,VILI与炎症损伤、细胞因子及免疫细胞浸润相关;IL-1β、SOCS3、MMP-9蛋白可能为VILI生物标志物。
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编辑人员丨4天前
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子宫内膜异位症患者异位内膜组织中差异表达microRNA的筛选
编辑人员丨4天前
目的:探讨微小 RNA(microRNA,miRNA)在子宫内膜异位症(endometriosis,EMS)患者异位内膜组织中的表达特征。方法:收集2018年4月至2019年10月期间于厦门大学附属第一医院妇产科就诊EMS 患者异位内膜组织和对照组在位内膜组织开展实验。利用Illumina平台的miRNA测序检测内膜组织中 miRNA的表达情况。通过生物信息学分析差异表达的miRNAs及其潜在靶基因在EMS发生、发展中的作用。结合文献挑选6个具有显著差异的miRNAs(miR-98-5p、let-7c-5p、miR-495-3p、miR-200b-3p、miR-200c-3p、miR-148b-3p),应用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)进行验证,并在构建miRNA-基因调控网络后初步验证其潜在靶基因。结果:测序结果显示,相比对照组,EMS患者异位内膜组织中有69个miRNAs出现差异表达(差异倍数>1.5, P<0.05),其中表达上调22个,表达下调47个。基因本体分析显示,差异表达的miRNAs所调控的靶基因在生物学过程中集中在与蛋白质修饰、发育调控、细胞代谢和形态结构等相关。KEGG pathway分析显示,靶基因富集于蛋白质功能、自噬、AGE-RAGE及MAPK信号通路中。qRT-PCR结果显示miR-98-5p、let-7c-5p、miR-200b-3p、miR-200c-3p的表达情况与测序结果一致。miRNA-基因共表达网络显示 miRNAs与所预测的靶基因间的相互关系。miRNAs潜在靶基因的qRT-PCR验证结果显示,miR-200b-3p、miR-200c-3p与 ZEB2呈负相关,miR-98-5p与 PGRMC1呈负相关,miR-98-5p、let-7c-5p与 ADIPOR2呈正相关。 结论:miR-98-5p、let-7c-5p、miR-200b-3p和miR-200c-3p在EMS患者异位内膜组织中存在显著差异表达,可能参与EMS的发生、发展。
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编辑人员丨4天前
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抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎患者脑皮质厚度协变网络拓扑异常和功能连接改变
编辑人员丨4天前
目的:应用图论分析和功能连接(functional connectivity,FC)的方法,探究抗N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)脑炎患者基于脑皮质厚度的结构协变网络拓扑属性和脑功能活动的改变,并探讨这些改变是否与认知相关。方法:纳入2018年7月至2021年11月于广西医科大学第一附属医院神经内科就诊的33例抗NMDAR脑炎患者(患者组)和35例性别、年龄及教育年限相匹配的健康对照(对照组),对所有被试行认知功能评估、结构和功能磁共振图像扫描。基于脑皮质厚度值分别构建两组的结构协变网络,计算并采用重复1 000次的非参数置换检验比较两组网络的拓扑属性;以拓扑异常的脑区为感兴趣区,计算与全脑的FC值,使用SPM 12和RESTplus软件识别两组FC存在差异的脑区;提取差异脑区的FC值,利用SPSS 24.0软件进行FC值与认知功能评分Spearman相关分析。结果:抗NMDAR脑炎患者组的认知功能得分[27.0(23.5,28.0)分]低于对照组[29.0(27.0,30.0)分]( Z=-3.029, P=0.002)。图论分析显示,与对照组相比,患者组皮质厚度协变网络的聚类系数升高( P=0.004),全局效率降低( P=0.004);此外,患者组左腹侧后扣带皮质和右背侧后扣带皮质的节点效率,左腹侧后扣带皮质和左侧颞上回极平面的度中心性均降低(均 P<0.05,FDR校正)。FC分析结果发现,患者组左腹侧后扣带皮质与小脑后叶(MNI: x=6,y=-66, z=-21)的FC值,和左侧颞上回极平面与小脑前叶(MNI: x=6,y=-54, z=-12)的FC值均显著高于对照组(GRF校正,体素水平 P<0.001,团块水平 P<0.05),前者与认知功能评分呈负相关( r=-0.403, P=0.020)。 结论:抗NMDAR脑炎患者的脑皮质厚度协变网络拓扑结构和脑功能连接发生改变,部分脑区的改变与认知下降程度相关,其可能是抗NMDAR脑炎患者认知障碍的潜在神经机制。
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编辑人员丨4天前
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老年抑郁症的磁共振结构影像标志物
编辑人员丨4天前
老年抑郁症(LLD)患病率高,危害大,已成为一个全球性的公共健康问题。随着影像学技术的快速发展,皮层或皮层下的结构损伤可反映大脑功能网络的连接异常。本文论述了脑白质高信号(WMH)、白质完整性与皮层及皮层下体积等磁共振结构影像标志物在LLD中的研究进展,当前研究也存在着很多亟待解决的问题,应谨慎地看待研究结论。
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编辑人员丨4天前
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医学教育中标准化病人的应用现状调查
编辑人员丨4天前
目的:了解标准化病人(standardized patients,SP)的医学教育应用现状,分析实施中存在的障碍,为推进SP参与教学提供参考。方法:2019年12月至2020年2月,以网络能够检索到明确联系方式的开办临床医学专业教育的79所医学院校为研究对象,通过邮件向SP相关负责人发送调查表与知情同意书。采用描述性统计方法分析相关数据。结果:收到64所院校回复的有效问卷,其中有37所(57.8%)院校在教学中应用了SP,培训SP的主要方法为情景演练、示教、看视频、现场观摩。37所院校中,SP主要应用于病史采集教学[29所(78.4%)]、客观结构化临床考试[28所(75.7%)]、医患沟通教学[27所(73.0%)]、体格检查教学[23所(62.2%)]。SP质量评估方式主要为教师反馈[27所(73.0%)]、学生反馈[26所(70.3%)]、自制评价表评估[11所(29.7%)]。SP应用的主要问题为SP队伍不稳定[27所(73.0%)]、缺乏统一规范的质量评价标准和课程培训[17所(45.9%)]。结论:SP在我国医学教育中应用比较广泛。医学院校在医患沟通教学领域中已经开始重视SP的应用。今后需要加强SP培训的规范化,进一步推进SP在医学教育中的应用。
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编辑人员丨4天前
