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非靶向代谢组学能够识别缺血性脑卒中的疾病特异性特征
摘要 引言 缺血性中风(IS)是导致残疾和死亡的主要原因之一。代谢组学结合机器学习(ML)可以用来识别与这种状况相关的潜在生物标志物。 目的 我们旨在利用代谢组学来评估与IS相关的潜在生物标志物和关键代谢途径,并利用ML算法构建预测模型。 方法 我们对786名研究参与者进行了基于非靶向液相色谱-串联质谱技术的血浆分析(发现组IS/对照组=198/198;外部验证组IS患者/对照组=195/195)。目的是通过途径富集分析来识别差异代谢物并研究可能与IS病因相关的代谢途径。特征变量通过最小绝对值收缩选择算子和随机森林算法进行筛选。我们使用XGBoost为这些特征变
来源:Metabolomics
时间:2025-12-02
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综述:克服晚期尿路上皮癌的耐药性:抗体-药物偶联物及FGFR3抑制剂的逃逸机制
近年来,转移性尿路上皮癌(mUC)的治疗策略经历了革命性转变。传统以顺铂为基础的化疗方案曾长期主导临床实践,但该疗法存在显著局限性:约50%的mUC患者因肾功能不全无法耐受顺铂,且中位无进展生存期(PFS)仅为3-6个月,总生存期(OS)也仅延长至12-15个月。随着生物标志物导向的精准治疗时代到来,抗体偶联药物(ADC)和FGFR抑制剂两大类靶向疗法逐渐成为临床研究热点,目前已有两款ADC(Enfortumab vedotin和Trastuzumab deruxtecan)以及一款FGFR抑制剂(Erdafitinib)获得FDA批准,显著改善了患者生存质量。一、ADC疗法的发展与临床突破1
来源:Frontiers in Oncology
时间:2025-12-02
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TRAP1通过调节氧化应激在胃癌细胞中诱导顺铂耐药性
胃癌(GC)作为全球第五大常见恶性肿瘤,其发病机制和化疗耐药问题长期存在挑战。本研究聚焦于肿瘤坏死因子受体相关蛋白1(TRAP1),通过多维度实验揭示了其在调节胃癌细胞顺铂(CDDP)敏感性中的核心作用。研究显示,TRAP1在胃癌组织中显著高表达,且与患者不良预后(如总生存期缩短、初次复发风险升高)直接相关。这一发现为TRAP1提供了明确的临床生物标志物定位。在机制探索方面,研究团队构建了TRAP1过表达和沉默的胃癌细胞模型。实验证实,TRAP1通过三重机制增强细胞对顺铂的耐药性:首先,通过调控线粒体抗氧化系统显著降低活性氧(ROS)水平,其作用在过表达模型中尤为明显,使ROS水平下降达40%
来源:Frontiers in Molecular Biosciences
时间:2025-12-02
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基于DCE-MRI的深度学习模型:融合肿瘤、肿瘤周围血管和转移淋巴结的3D特征,用于预测乳腺癌新辅助治疗的病理完全缓解
该研究聚焦于开发一种基于深度学习的放射组学模型(DLR),通过整合乳腺肿瘤、肿瘤周围血管及转移性淋巴结的三维动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)特征,预测新辅助治疗(NAT)后病理完全缓解(pCR)状态。研究采用前瞻性回顾性设计,纳入2020年1月至2024年12月期间接受NAT的200例乳腺癌患者,随机分为训练集(100例)和测试集(100例),旨在验证三维影像特征融合与临床因素结合的预测效能。0.75)。特征工程阶段通过PyRadiomics 3.1.0提取65个核心三维特征,涵盖形态学(如肿瘤体积、球形度)、强度动态(如对比剂流入期时间)及纹理异质性(如灰度大小径分布)。经LASSO
来源:Frontiers in Oncology
时间:2025-12-02
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来自细菌的生物生成纳米颗粒:在可持续农业中集成应用的视角
现代农业生产正面临双重挑战:一方面需要为全球9.7亿人口提供更多粮食,另一方面要减少对环境的负面影响。传统方法依赖化学合成农药和化肥,虽然短期内提升了产量,但长期导致土壤退化、水体污染和生物抗药性加剧。在此背景下,生物合成纳米颗粒(BNPs)作为绿色替代方案,正在成为农业科技领域的研究热点。### 一、BNPs技术体系革新农业模式生物合成纳米颗粒技术融合了微生物学、材料科学和农业工程的多学科优势。其核心创新在于利用天然微生物系统实现纳米材料的可控合成,相比传统物理化学法具有更低的能耗和更高的生物相容性。例如,通过优化培养条件,某些菌株的产纳米颗粒效率可达传统方法的5-8倍,且产物纯度更高。该技
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-12-02
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多焦点经颅直流电刺激(tDCS)针对下肢皮层区域,可在渐进式骑行过程中保持晚期耐力,并调节特定阶段的协调性
该研究围绕多焦点经颅直流电刺激(m-tDCS)对耐力运动表现及肌肉协调性的影响展开,通过两个独立试验验证了m-tDCS在优化骑行耐力中的潜在机制。以下是核心内容的系统性解读:### 一、研究背景与核心问题现代运动科学研究表明,耐力运动的极限阶段不仅受中枢神经驱动和肌肉代谢疲劳影响,更与神经肌肉协调效率密切相关。传统经颅直流电刺激(tDCS)单电极 montage存在靶向性不足的问题,而多焦点刺激通过优化电流分布,可更精准地调控分布式运动网络。本研究聚焦于骑行运动中85%-100%峰值功率输出阶段(即耐力极限期),探索以下问题:1. m-tDCS是否安全可耐受?2. 对极限阶段骑行耐力(时间至衰
来源:Frontiers in Physiology
时间:2025-12-02
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低成本的内部重新配制的脑心灌注培养基,适用于浮游生物的有效培养以及血液中细菌病原体的早期检测
该研究聚焦于开发一种低成本、可定制化的血液培养基(BHI-Blood+),以替代传统商业培养基(如BD BACTEC™),旨在解决全球尤其是资源有限地区面临的血液病原体培养难题。研究通过系统评估BHI-Blood+的细菌生长性能、分子检测兼容性及成本效益,验证其作为商业培养基替代品的可行性。**研究背景与核心问题** 血液感染(BSI)是引发脓毒症的主要病因,其诊断高度依赖血液病原体的分离与鉴定。传统培养基如BD BACTEC™系统虽准确,但存在三大瓶颈:高昂成本(单瓶约10-15美元)、供应链脆弱性(如2024年BD BACTEC™短缺事件)以及配方封闭性(限制分子检测技术整合)。尤其在低
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-12-02
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APOE ε4等位基因通过血管功能障碍和tau蛋白的扩散,促进女性特异性的阿尔茨海默病进展
该研究聚焦于APOE ε4基因与女性阿尔茨海默病(AD)易感性的关联机制,通过多组学整合与实验验证,揭示了血管内皮功能障碍在女性APOE ε4携带者AD病理进展中的核心作用。研究团队基于277例脑 temporal cortex样本构建加权共表达网络,识别出四个人类特异性基因模块(tan、blue2、grey60、antiquewhite4),这些模块在女性APOE ε3/ε4 AD患者中显著高表达,并涉及血管内皮发育、细胞外基质重塑等关键生物学过程。单细胞RNA测序进一步确认,上述模块中的核心基因如LAMC1(层粘连蛋白γ1链)、TMOD3(肌动蛋白组织修饰蛋白3)和LRP10(低密度脂蛋白
来源:Frontiers in Neuroscience
时间:2025-12-02
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意大利撒丁岛小型反刍动物乳腺炎中分离出的金黄色葡萄球菌的基因组特征分析
本研究聚焦意大利撒丁岛25个绵羊和山羊牧场中32株金黄色葡萄球菌(*S. aureus*)的临床乳腺炎病原特性分析,通过全基因组测序(WGS)和分子分型技术,揭示了该地区乳腺炎相关菌株的遗传多样性、抗生素耐药性特征及致病机制,为区域乳腺炎防控和食品安全管理提供了科学依据。### 一、研究背景与意义撒丁岛作为地中海地区重要的畜牧生产基地,贡献了全球三分之二的绵羊奶和四分之一的山羊奶。然而,乳腺炎作为小反刍动物的主要疫病,不仅导致严重经济损失(如动物淘汰、治疗成本增加),还可能通过生乳制品传播病原体。尽管现有研究揭示了*Staphylococcus aureus*在乳腺炎中的致病性,但针对意大利本
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-12-02
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肠道微生物群失调对大鼠洛沙坦代谢和药代动力学的影响:从内源性失调到头孢曲松诱导的失调
肠道菌群失调对洛沙坦代谢与药效的影响机制研究摘要本研究通过整合体外培养与体内药代动力学实验,首次系统揭示了肠道菌群失调对洛沙坦代谢的调控作用。研究发现,高血压易感大鼠(SHR)天然存在的肠道菌群失调会显著降低洛沙坦的生物利用度,且这种效应在经头孢曲松钠(CRO)干预诱导菌群失调后得到进一步放大。特别值得注意的是,粪肠球菌(Enterococcus faecalis)在体外实验中能特异性降解洛沙坦生成非活性代谢物E-3179,其丰度与洛沙坦的药代参数呈显著负相关。这些发现为精准用药提供了新的理论依据,提示肠道菌群状态可能通过代谢途径影响降压药疗效。研究方法实验采用双盲对照设计,构建了两种不同的肠
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-12-02
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综述:ATR抑制剂在治疗实体瘤中的疗效和安全性:一项系统评价和荟萃分析
近年来,靶向调控DNA损伤修复通路的药物成为肿瘤治疗领域的研究热点。其中,ATR激酶作为DNA损伤响应的核心调控分子,其抑制剂在多种实体瘤中展现出潜力。一项涵盖10项临床试验的元分析系统评估了ATR抑制剂在实体瘤治疗中的疗效与安全性,为临床应用提供了重要参考。研究显示,ATR抑制剂在非小细胞肺癌(NSCLC)中表现突出。当与其他肿瘤类型合并分析时,该类药物对客观缓解率(ORR)的改善幅度仅为0.82(95%置信区间0.57-1.17),未达到统计学显著水平。但针对NSCLC的亚组分析发现,其疾病控制率(DCR)提升幅度达到34%,中位无进展生存期(PFS)延长至8.4个月,中位总生存期(OS)
来源:Frontiers in Oncology
时间:2025-12-02
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利用RGB-D图像引导的机器人软组织电外科自主闭环控制
摘要:口腔癌是一种常见的头颈部癌症,通常通过电外科手术精确切除肿瘤来治疗。自主机器人电外科手术显示出比传统手动方法更准确、更一致的切除边缘的潜力,从而提高了手术效果。然而,当前的自主系统在电外科切割过程中面临跟踪组织变形的挑战,因为软组织的动态变化难以预测且复杂。未能监测和适应组织变形会显著影响切除的精确度。本文介绍了一种自主闭环机器人电外科手术系统,该系统利用红绿蓝-深度(RGB-D)传感器通过3D组织跟踪和基于图像的反馈控制来提高手术精确度。所开发的3D组织跟踪器采用基于深度学习的CoTracker模型进行无标记跟踪,并结合工具遮挡算法,在无需预先了解组织模型的情况下实现组织变形跟踪。估计
来源:IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics
时间:2025-12-02
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基于虚拟仿真的手术机器人配置优化:兼顾缝合精度变异性与肌肉负荷的研究
在微创外科手术领域,手术机器人(如达芬奇手术系统)的应用为患者带来了创伤小、恢复快的巨大益处。然而,这些机器人系统在结构上与人类手臂存在显著差异,这种“具身差异”(embodiment differences)迫使外科医生在执行精细操作(如缝合)时,常常需要做出不自然的补偿性运动。例如,为了在机器人运动极限内完成操作,医生可能需要扭曲手臂姿势,这不仅增加了手术操作的难度,更会导致肌肉疲劳和关节负荷(即关节能量,Joint Energy)上升,甚至可能影响缝合的准确性,潜在地增加了手术风险。传统的机器人设计往往侧重于单一性能指标(如精度)的优化,而忽略了操作者在多次尝试(试验间变异)以及不同操作
来源:IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics
时间:2025-12-02
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基于解剖学精确的脊柱运动建模,用于展示脊柱侧弯的病理状况
摘要: 在脊柱弯曲处椎骨的旋转位移也很小。将这些发现纳入模拟模型后,椎骨的位置和方向误差从2.9±2 .5毫米显著改善为1.1±0 .4毫米;脊柱曲率的近似误差也从2.1±2 .0毫米减小到0.6±0 .3毫米。由此可见,脊柱侧弯具有独特的运动特征,因此改进脊柱侧弯模型的预测能力至关重要。引言脊柱侧弯是一种复杂的结构性脊柱畸形[1],[2](图1a)。它会导致脊柱在冠状面上呈现S形或C形[3]。对于严重的脊柱侧弯病例,通常需要通过外科手术来矫正(图1b)[4]。目前已经开发了多种脊柱侧弯的生物力学模型,用于模拟手术过程并辅助制定治疗计划。图1.脊柱侧弯的示意图:(a) 脊柱侧弯的形态及其X光片
来源:IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics
时间:2025-12-02
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针对下一代仿生植入物的FPGA优化神经形态学建模:心脏浦肯野纤维的研究
摘要:在神经形态学领域中,对神经元和生物细胞的硬件实现进行优化具有重要意义。本文提出了一种新方法,该方法能够将描述神经元或生物细胞行为的微分方程中的任意数量的非线性项,通过一个共同的变量,以高精度简化为单个非线性项。这种方法通过减少硬件资源消耗显著提高了实现效率,同时保持了高频率和高精度。所提出的方法被应用于心肌浦肯野纤维细胞,并通过时域分析、噪声条件分析、李雅普诺夫稳定性分析和分岔分析验证了该方法在不同条件下的有效性。这些验证确保了该方法在不同工作条件下的准确性和稳定性。为了评估其大规模应用能力,该模型在包含300个细胞的浦肯野纤维网络中进行了测试,结果显示模型能够实现精确的同步、平衡状态以
来源:IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics
时间:2025-12-02
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眼科手术培训中多功能AI/机器人架构的综述
摘要:眼科手术要求极高的精确度,因为眼睛的解剖结构非常脆弱,尤其是新手外科医生一旦出现失误,可能会导致严重的并发症。这凸显了先进培训方法和技能发展机制的迫切需求。将多功能的人工智能/机器人技术整合到眼科手术培训中,正在彻底改变外科医生获取和提升技能的方式。这些专门的培训工具提供了安全且逼真的环境,对于有针对性的练习、技能提升以及个性化反馈的提供至关重要。本文全面回顾了专为眼科手术培训设计或改编的人工智能/机器人技术。从多个角度探讨了这些系统:对于眼科医生而言,详细说明了这些技术如何重塑培训模式、提高技能水平,并实现基于能力的教育模式;对于控制与机器人工程师来说,则深入分析了当前培训系统的技术特
来源:IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics
时间:2025-12-02
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征稿通知:运用药物化学弥合全球健康领域的差距
《Journal of Medicinal Chemistry》、《ACS Medicinal Chemistry Letters》和《ACS Infectious Diseases》正在征稿,以出版一期特刊,庆祝药物化学界在应对全球健康挑战方面所做出的贡献。为全球健康进行药物发现的努力与联合国可持续发展目标(SDGs)的广泛使命密切相关。(1)这些目标倡导实现医疗服务的公平获取以及增强对气候变化的抵御能力。开发针对资源匮乏国家(如查加斯病、利什曼病和血吸虫病)的疗法,不仅能够满足紧迫的医疗需求,还有助于减少健康差异并增强弱势群体的能力。此外,解决登革热和疟疾等对气候敏感的疾病问题,有助于提高
来源:Journal of Medicinal Chemistry
时间:2025-12-02
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解析癌症抗原Mesothelin与治疗性抗体互作结构新进展:为抗体疗法精准设计奠定原子级蓝图
论文解读90%胰腺导管腺癌、几乎100%上皮样间皮瘤表面高挂,这种“高肿瘤-低正常”的分布令其成为理想靶标,却又因缺乏明确生理功能与结构信息,让药物设计长期“盲打”。过去十余年,针对MSLN的单抗、免疫毒素、ADC、CAR-T轮番进入临床,却屡被“稳定疾病”天花板拦截:MORAb-009(amatuximab)Ⅱ期联合化疗仅将中位生存延长1.8个月;SS1P免疫毒素因脱落抗原中和而疗效受限。结构信息的空白,使研究者无法回答“为何多数抗体扎堆N端”“糖基化会否阻碍结合”“如何规避脱落抗原”三大关键问题。为填补这一空白,美国国家癌症研究所(NCI)Jingyu Zhan、Di Xia领衔,联合Mi
来源:Antibody Therapeutics
时间:2025-12-02
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GGH内含子变异rs3780130与患有脑肿瘤的儿童体内甲氨蝶呤的水平相关
刘思涵|孔晓燕|李淼|王书梅首都医科大学北京世纪坛医院药学部,北京100038,中国摘要背景儿童脑肿瘤(PBTs)是儿童中最常见的实体瘤类型,严重影响生存率和生活质量。甲氨蝶呤(MTX)是治疗这些肿瘤的关键化疗药物;然而,由于其遗传因素的影响,其疗效和毒性在不同患者之间存在差异。目的本研究探讨了γ-谷氨酰水解酶(GGH)基因中的内含子rs3780130多态性对PBT患者MTX浓度及相关毒性的影响。方法使用Sequenom MassARRAY iPLEX平台对73名PBT患者的GGH A多态性进行了基因分型。结果我们发现,具有AA基因型的儿童的MTX浓度显著高于TT和TA基因型(P < 0.05
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40至64岁成年人中1型糖尿病的全球负担:1990年至2021年的趋势及2036年的预测
秦丽娟|马文强|崔世琪|杜一昭|连莉莉|金淼淼长治医学院和济附属医院内分泌科,中国山西省长治市东太行街271号,邮编046000摘要目的本研究旨在评估40–64岁成年人中1型糖尿病(T1DM)的负担,并预测未来趋势。方法数据来源于2021年全球疾病负担研究(GBD 2021)。使用连接点回归(Joinpoint regression)计算年平均百分比变化(AAPCs)。采用贝叶斯年龄-时期-队列(BAPC)模型预测2022年至2036年的未来趋势。结果从1990年到2021年,1型糖尿病的年龄标准化患病率(ASPR)从每10万人274例增加到346例(AAPC:0.75%)。年龄标准化死亡率(
来源:Diabetes Research and Clinical Practice
时间:2025-12-02