本期目录

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• 2024年, 第48卷, 第2期
  刊出日期：2024-02-25

    

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  综述
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论著
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  论著

  TAR DNA结合蛋白43与泛素体外共相分离机制初步研究

  何立娟, 周丽洁, 葛英为, 张令强

  2024, 48(2): 81-87. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.001

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  目的 探究TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）与泛素共相分离的动态变化特征及机制。方法 构建TDP-43全长及各结构域原核表达质粒,纯化泛素和TDP-43全长及各结构域截短体蛋白,构建泛素和TDP-43体外的相分离体系,利用荧光显微镜观测通过液-液相分离形成的液滴的动态特征。将泛素和TDP-43真核表达质粒转染入HEK293T细胞内表达,利用荧光显微镜观察TDP-43与泛素形成聚集体并通过pull-down实验检测TDP-43泛素化修饰。结果 成功纯化得到泛素和TDP-43全长及各结构域截短体蛋白。体外相分离体系中发现TDP-43全长和CTD截短体蛋白能够与泛素发生共相分离,且延长孵育时间液滴最终变成流动性较差的聚集体。在细胞内共转染泛素和TDP-43质粒,二者形成不可溶的聚集体,应激条件下TDP-43能够被泛素化修饰。结论 TDP-43能够与泛素蛋白发生共相分离,主要通过TDP-43的CTD结构域与泛素间的多价相互作用驱动,且该凝聚体液滴易形成流动性差的聚集体。在应激条件下,当细胞内蛋白稳态失衡时,TDP-43与泛素被募集到一起形成聚集体且聚集体内的TDP-43会被泛素化修饰。该研究揭示了TDP-43与泛素蛋白发生共相分离并发生液-固转化的基本机制。
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  论著

  辐射损伤早期小鼠呼出气特征性挥发性有机化合物分析及诊断价值

  肖炳坤, 缪潇瑶, 李志恒, 郑晓飞, 黄荣清

  2024, 48(2): 88-94. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.002

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  目的 探索辐射损伤早期小鼠呼出气特征性挥发性有机化合物（VOC）成分变化及诊断价值。方法 应用热脱附-气相色谱-质谱（TD-GC/MS）技术分析受800 cGy ⁶⁰Co γ射线照射小鼠呼出气中的VOC,筛查辐射损伤早期特征性VOC,建立诊断模型。结果 小鼠30 d存活率为4.2%,辐射损伤后7 h 特征性VOC差异显著,共筛选出30个辐射损伤早期相关的差异性代谢物。通过受试者工作特征曲线（ROC）评价小鼠辐照后呼出气差异性代谢物的诊断价值,单个化合物的曲线下面积（AUC）>0.8,经Fisher判别分析筛选呼出气9种潜在生物标志物构建诊断模型,其敏感度和特异性均接近100%。结论 呼出气VOC分析有望为辐射损伤早期筛查和治疗提供一种非侵入性的诊断手段。
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  论著

  2.6 GHz射频暴露条件下离体神经元网络的剂量学研究

  汪雨晴, 赵雪龙, 刘琦, 董国福, 隗雨, 陈妮, 刘小曼, 王长振, 周红梅

  2024, 48(2): 95-100. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.003

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  目的 评估微电极阵列（MEA）上离体培养神经元网络在2.6 GHz射频暴露条件下的剂量分布特性。方法 将MEA与实时射频暴露装置耦合,采用电磁仿真软件计算离体培养神经元网络吸收的射频辐射剂量,采用光纤温度探头进行实验验证和射频暴露期间的细胞温度监测,MEA记录神经元电活动。结果 注入功率为1 W时,贴壁神经元网络的比吸收率（SAR）为（15.51±2.48） W/kg,SAR分布变异度为16%,4 W/kg射频暴露引起细胞温升约为0.15 ℃。结论 暴露装置在2.6 GHz频段可提供较高的SAR效率和均匀性,适用于研究5G网络频段射频场对神经元网络电活动的实时影响。
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  论著

  高毒力且高耐药铜绿假单胞菌感染小鼠肺炎模型的构建与特征分析

  王林, 张再青, 陈方舟, 吴妮尔, 周冬生, 胡凌飞

  2024, 48(2): 101-107. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.004

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  目的 选用高毒力且高耐药铜绿假单胞菌（PA）F291007株建立C57BL/6J小鼠气溶胶吸入感染肺炎模型,并研究该模型的病原学、病理学、免疫学特征。方法 首先,对F291007株进行分离和鉴定。其次,将菌液经液体气溶胶肺递送途径感染小鼠建立肺炎感染模型。在感染过程中,观察小鼠状态及存活状况,检测主要脏器的细菌载量、组织病理和细胞因子变化。最后对关键细胞因子进行封闭处理,观察小鼠存活情况。结果 成功分离鉴定F291007株。致死剂量感染小鼠后死亡时间集中在1 d内。亚致死剂量感染小鼠后,机体内大量免疫细胞发挥吞噬、杀伤入侵病原体作用,表现为肺部细菌被快速清除,细菌载量随时间延长呈指数下降。肺部病理改变以1~3 d最为严重,之后逐渐恢复。感染后小鼠肺泡灌洗液和血清中白细胞介素-6（IL-6）、IL-17A和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）在1~3 d分泌显著升高。抗体封闭3种细胞因子后,感染小鼠存活率出现显著下降。结论 成功构建了小鼠PA吸入感染肺炎恢复模型,并通过多种指标明确了1~3 d是小鼠感染后的免疫应答关键期。该小鼠模型可用于深入开展高毒力且高耐药PA吸入感染肺炎的发病机制、免疫调控、治疗评价等研究,可为开发新型治疗手段提供重要的实验基础,具有良好的应用价值。
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  论著

  铜绿假单胞菌成孔毒素ExlA编码基因无痕缺失突变株的构建及其基本特性研究

  张再青, 周媛媛, 胡凌飞, 金秀玉, 周冬生, 高波, 杨慧盈

  2024, 48(2): 108-114. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.005

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  目的 构建铜绿假单胞菌NY8755 exlA基因无痕缺失突变株（NY8755ΔexlA）,研究成孔毒素ExlA的基本特性。方法 利用二次同源重组的方法构建铜绿假单胞菌exlA基因无痕缺失突变株。选取6~8 周龄雌性C57BL/6J小鼠,经气溶胶肺递送途径分别感染铜绿假单胞菌NY8755和NY8755ΔexlA,记录感染后7 d小鼠的生存状况和体重变化,检测小鼠肺泡灌洗液中的促炎因子。结果 经过测序验证,成功构建铜绿假单胞菌成孔毒素ExlA编码基因无痕缺失突变株。利用气溶胶肺递送途径感染小鼠（1×10⁷ CFU）后,野生株组小鼠48 h内全部死亡,突变株组48 h后开始死亡且7 d后仍有40%存活;突变株组存活小鼠体重先下降,后逐渐恢复;感染12 h后野生株组小鼠肺泡灌洗液明显比突变株组血性渗出物更多（颜色更红）,肺泡灌洗液中促炎因子白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-17A（IL-17A）含量有显著差异。结论 铜绿假单胞菌成孔毒素ExlA是exlA阳性的新型铜绿假单胞菌的关键毒力因子,可显著影响小鼠的生存状况,引起小鼠体内明显的炎症反应。当前关于外毒素ExlA的致病机制研究较少,所构建的NY8755ΔexlA突变株及野生株和突变株肺炎小鼠模型,可为进一步探索exlA阳性的铜绿假单胞菌致病机制提供研究基础。
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  论著

  基于量子点标记胶质纤维酸性蛋白的轻度颅脑损伤快速诊断试纸条研制及评价

  俞昶乐, 付文亮, 邢微微, 徐东刚

  2024, 48(2): 115-121. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.006

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  目的 采用量子点微球标记的免疫层析技术研制胶质纤维酸性蛋白（GFAP）快速检测试纸条,实现对轻度颅脑损伤（mTBI）的辅助诊断。方法 偶联量子点微球与GFAP抗体,优化偶联条件获得荧光探针,制备免疫层析试纸条,建立诊断方法并优化检测条件,采用临床样本对试纸条的诊断效果进行评价。结果 优化后的试纸条仅需70 μL血清样本即可在13 min内实现对GFAP的浓度检测,检出限为0.15 ng/mL,不同批次试纸条重复性良好（CV=10.7%）。在51例临床样本中,mTBI检出灵敏度95.24%,特异性96.67%,具有较好的检出效果。结论 研发的试纸条操作简便,结果可靠,为战时复杂环境下mTBI的快速诊断奠定了基础。
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  论著

  HDCGUnet：用于钙成像图像分割的神经网络

  夏文龙, 吴燕, 赵哲, 范明, 吴海涛

  2024, 48(2): 122-128. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.007

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  目的 基于Unet基础架构进行改进,探索构建一种适用于对二维钙成像荧光图像进行识别分割的神经网络。方法 利用微型化双光子显微镜（mTPM）对自由移动小鼠脑区进行成像,使用NoRMCorre算法对成像数据进行运动校正,校正后使用ImageJ处理成像数据获得原始图像,并使用Labelme制作标签。搭建神经网络HDCGUnet,使用原始图像和标签进行训练,根据训练效果优化改进模型结构,并选取评价指标和其他模型进行比较,验证模型效果。结果 HDCGUnet模型在自行采集制作的双光子钙成像数据集中表现最佳,并在BBBC数据集上表现良好。结论 HDCGUnet为双光子钙成像图像的识别与分割提供了一种新的选择。
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  论著

  六味地黄苷糖对创伤应激致恐惧敏化的保护作用

  李奉安, 秦钰, 石天尧, 周文霞

  2024, 48(2): 129-135. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.008

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  目的 探究六味地黄苷糖对创伤应激致恐惧敏化的保护作用及潜在机制。方法 选取6周龄雄性SPF级C57BL/6J小鼠,分为空白对照组、对照组、创伤应激组和创伤后药物保护组[LW-AFC,1.6 g/（kg·d）,创伤后连续灌胃2周],考察各组小鼠在新环境、社会交互以及观察性恐惧测试等非联想记忆依赖的恐惧敏化反应,并用Z-Score标准化的方法整合并评估运动距离、僵直时间、角落区停留时间等多个行为变量,以获得一个综合恐惧敏化得分,考察各组小鼠的恐惧敏化行为。ELISA法检测各组小鼠血清中促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素、皮质酮、肾素、血管紧张素Ⅱ、醛固酮的浓度。结果 与对照组相比,创伤应激组小鼠在新环境测试时运动距离显著减少（P<0.0001）、僵直时间显著增加（P<0.0001）、角落区停留时间有增加趋势但差异无统计学意义、综合恐惧敏化得分显著升高（P<0.0001）;在社会交互测试中,其运动距离显著减少（P<0.0001）、僵直时间显著增加（P<0.0001）、角落区停留时间显著增加（P<0.05）、综合恐惧敏化得分显著升高（P<0.0001）;在观察性恐惧测试时,其运动距离显著减少（P<0.05）、僵直时间显著增加（P<0.0001）、角落停留时间显著增加（P<0.05）、综合恐惧敏化得分显著增加（P<0.0001）。与创伤应激组相比,创伤后药物保护组小鼠在3个测试中的各行为指标和综合恐惧敏化得分均有改善趋势,且在社会交互测试中的僵直时间（P<0.05）及综合恐惧敏化得分（P<0.05）存在统计学差异,在观察性恐惧测试中的僵直时间（P<0.05）及综合恐惧敏化得分（P<0.01）存在统计学差异。与空白对照组相比,对照组和创伤应激组小鼠在恐惧敏化测试后肾素和醛固酮水平均有升高趋势,且创伤应激组小鼠肾素和醛固酮水平均显著升高（P<0.01、P<0.05）;与创伤应激组相比,创伤后药物保护组小鼠肾素和醛固酮水平有所降低且醛固酮水平差异存在统计学意义（P<0.05）。结论 创伤应激小鼠在新环境、社会交互和观察性恐惧中均具有明显的恐惧敏化行为,其可能与肾素-血管紧张素-醛固酮系统的过度激活有关;LW-AFC对创伤应激小鼠在社会交互和观察性恐惧中的恐惧敏化行为具有明显的改善作用,其可能与调节创伤应激小鼠肾素-血管紧张素-醛固酮系统有关。
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  论著

  便携式折叠翼搜救无人机设计与仿真

  邱琦, 苏卫华, 文曦, 王俊杰, 李晓宇

  2024, 48(2): 136-142. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.009

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  目的 设计一种救援人员可随身携带且部署灵活快捷的搜救无人机,以满足战场环境下救援人员对无人机的使用需求。方法 利用三维设计软件CATIA完成无人机机体结构设计,充分利用无人机机体内部空间采用可折叠式机翼,减小无人机体积。通过ABAQUS对无人机的关键零部件进行有限元分析与整机的模态分析,验证结构可靠性,并利用机器人仿真软件Webots对无人机进行运动仿真。结果 通过仿真分析与试验验证,该无人机结构设计合理,可通过手抛起飞或采用身管式武器发射2种方式进行快速有效的部署,降低了救援人员使用无人机的难度。结论 便携式折叠翼搜救无人机的设计与仿真研究对物理样机的研发有着重要意义,为我军救援设备的发展提供了新思路,对无人机小型化的发展也可起到一定的推动作用。
综述
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  综述

  军事作业疲劳现场监测及评价技术研究进展

  宋明箫, 范利君, 陈学伟, 马利彬, 曹江北, 王静

  2024, 48(2): 143-147. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.010

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  军事作业疲劳的累积可导致作业效能降低和非战斗减员的发生,严重影响战斗力。军事作业疲劳的现场监测及评价是掌握军事作业状态、及时指导训练的重要手段,是有效保障作战人员战斗力的重要前提。该文围绕军事作业疲劳的现场监测及评价方法,综述军事作业疲劳影响因素、现场监测及综合评价方法,为准确高效测评军事作业疲劳,预警疲劳发生提供重要参考。
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  综述

  表观遗传修饰调控相分离在神经发育和神经疾病发生中的作用

  刘贺丽, 姜慧慧, 吴海涛

  2024, 48(2): 148-153. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.011

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  近年来生物大分子的液-液相分离在一系列生物学过程中的重要作用已被广泛接受,包括基因的转录和翻译调控、应激反应、自噬以及突触结构的建立等。异常的相分离与多种人类疾病相关,包括神经发育失调和神经退行性疾病。研究表明,与表观遗传修饰相关的一些蛋白也表现出液-液相分离的特征,暗示了表观遗传修饰可能通过调控相分离来调控神经发育和神经疾病。该文概括了表观遗传修饰和相分离在神经发育和疾病中的重要作用,并重点关注表观遗传修饰调控相分离在神经发育和疾病中的重要作用。结合表观遗传修饰和相分离将有助于深入理解神经发育和疾病发生的机制,并进一步为相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。
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  综述

  特种车辆驾驶疲劳研究现状

  刘文佳, 刘晓峰, 王博, 崔淑洁

  2024, 48(2): 154-157. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.012

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  疲劳驾驶造成的交通事故及死亡人数较多,国内外学者对此进行了大量研究。特种车辆由于其任务剖面特殊性,发生驾驶疲劳频率更高、后果更严重。该文针对疲劳驾驶现有的研究现状,采用归纳分析方法研究总结了现有疲劳驾驶的发生机制、诱发因素和监测方法,依据此对今后的研究方向及方法进行了展望,认为可尝试从分子生物学水平进一步研究驾驶疲劳的发生机制;通过非侵入式监测的联合应用提高疲劳监测系统的实用性,降低因驾驶疲劳导致的生命和财产损失。
短篇报道
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  短篇报道

  自发性食管黏膜下巨大血肿诊断及治疗1例

  桂心茹, 彭建, 先锋, 张贤, 张凤, 师毓鸿, 王瑞

  2024, 48(2): 158-160. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2024.02.013

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