研究动态
Articles below are published ahead of final publication in an issue. Please cite articles in the following format: authors, (year), title, journal, DOI.
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Sep 09
WenbinLi,WenWang,Shi...
A sensitive and rapid electrochemical biosensor for sEV-miRNA detection based on domino-type localized catalytic hairpin assembly.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
小型细胞外囊泡相关的microRNA(sEV-miRNA)是癌症诊断的重要生物标志物。然而,对临床样本中低丰度sEV-miRNA进行快速敏感的检测具有挑战性。在本研究中,我们提出了一种简单的电化学生物传感器,使用DNA纳米线定位催化发夹装配(CHA),也称为多米诺式定位催化发夹装配(DT-LCHA),用于sEV-miRNA1246的检测。DT-LCHA提供了三重放大效果:(i)CHA系统定位在DNA纳米线上,缩短了发夹底物之间的距离,使H1和H2之间的碰撞效率高,并产生了多米诺效应。然后,触发了更多的CHA,捕获探针通过外露出的c位与DT-LCHA结合。(ii)DNA纳米线可以载入大量的电活性物质RuHex作为扩增的电化学信号标记。(iii)DNA纳米线携带多个DT-LCHA,只有一个CHA被触发,DNA纳米线被捕获探针困住,从而大大提高了检测灵敏度,尤其是在目标浓度极低的情况下。由于这种策略中的三重信号放大效应,可以在20分钟内检测到低至24.55 aM浓度的sEV-miRNA,并具有良好的特异性。使用逆转录定量聚合酶链反应确认了测量结果的准确性。此外,该平台在区分早期胃癌患者与健康供体(曲线下面积[AUC]:0.96)以及良性胃肿瘤与早期癌症(AUC:0.77)方面表现良好。因此,该平台在生物传感和临床诊断中具有巨大的潜力。© 2023. BioMed Central Ltd.,Springer Nature的一部分。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2023 Sep 09
MichaelPRandall,Laur...
BARD1 germline variants induce haploinsufficiency and DNA repair defects in neuroblastoma.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
高危神经母细胞瘤是一种复杂的遗传性疾病,尽管进行了强化的多模式治疗,但仍在50%以上的患者中致命。通过基因组范围的关联研究 (GWAS) 和下一代测序 (NGS),我们发现 BARD1 中普通的单核苷酸多态性 (SNP) 和罕见的致病性 (P) 或可能致病性 (LP) 生殖细胞系功能缺陷 (LOF) 变异在神经母细胞瘤患者中富集。这些发现的功能意义尚不清楚。我们将 BARD1 基因型与正常组织和神经母细胞瘤中的表达相关联,以及肿瘤中的 DNA 损伤负担。为了验证生殖细胞病变 P-LP BARD1 变异的功能后果,我们使用 CRISPR/Cas9 生成了携带杂合 BARD1 LOF 变异 (R112*,R150*,E287fs 和 Q564*) 的神经母细胞瘤 (IMR-5) 和对照 (RPE1) 细胞模型,并通过 NGS 和功能分析测量 DNA 修复效率来量化这些细胞的基因组不稳定性。普通和罕见的神经母细胞瘤相关 BARD1 生殖细胞病变显著与 BARD1 mRNA 水平降低和 DNA 损伤负担增加相关。利用杂合 BARD1 LOF 变异细胞模型,我们在功能上验证了这种关联与 DNA 修复效率低下相关。BARD1 LOF 变异同源细胞表现出对 Cas9 诱导的 DNA 损伤修复效率降低,DNA 双链断裂位点上 RAD51 聚焦形成无效,以及在体内外对顺铂和多聚腺苷酸核糖聚合酶 (PARP) 抑制剂的敏感性增强。综上所述,我们证明了生殖细胞 BARD1 变异破坏了 DNA 修复的准确性。这是神经母细胞瘤发生的一个基本分子机制,可能具有重要的治疗意义。© 版权所有 2023 作者. 由牛津大学出版社出版。保留所有权利。如需授权,请发送电子邮件至:journals.permissions@oup.com。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2023 Aug 24
MarcoDilger,OlivierA...
Systems toxicology of complex wood combustion aerosol reveals gaseous carbonyl compounds as critical constituents.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
流行病学研究确认空气污染是人类患病和死亡的主要原因之一,主要对心血管和呼吸系统产生有害影响。肺部损伤会导致多种严重疾病,如纤维化、慢性阻塞性肺疾病和癌症。有害的环境气溶胶由气体和颗粒相组成,代表了由数百种化合物组成的高度复杂的化学混合物。尽管一些关键的污染物,尤其是颗粒物(PM),可以与不良健康效应相关联,但对相关生物机制和有害气溶胶成分的全面理解仍然不足。在这里,我们采用了一种系统毒理学方法,重点研究了空气污染的重要来源之一——木材燃烧,并证明了气相,特别是醛类,在产生不良效应中起到了关键作用。通过对人类肺细胞在空气液体界面暴露后进行转录谱分析和生化分析,确定了DNA损伤和应激反应以及细胞代谢紊乱作为主要关键事件。连接性映射显示,木烟烟雾和引发DNA-蛋白交联(DPCs)的物质引发的基因表达特征非常相似。实际上,木烟中检测到多种有害醛类物质,这些物质会促进DPCs的形成,引发类似的基因组响应,并导致由木烟引发的DNA损伤。因此,系统毒理学可以发现复杂混合物(如气溶胶)中关键成分,并突显了醛类物质在颗粒物之上作为重要的健康危害因素的作用。© 2023年作者。由Elsevier Ltd.出版。版权所有。
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BIOINFORMATICS
2023 Sep 09
SarahGAyton,VíctorTr...
MuTATE-An R Package for Comprehensive Multi-Objective Molecular Modeling.
BIOINFORMATICS
综合多组学研究推动了疾病建模在有效精准医学领域的进展,但对现有的机器学习方法提出了挑战,因为在临床终点上它们具有有限的可解释性。自动化、综合的疾病建模需要一种机器学习方法,能够同时通过解释多个临床终点来识别疾病亚群和其定义的分子生物标志物。目前的工具仅限于个别终点或有限的变量类型,需要高级计算技能,并要求资源密集的手动专家解释。我们开发了MuTATE [多目标自动化树引擎],用于自动化和综合的分子建模,使用户友好地进行多目标决策树构建,并可视化分子生物标志物和由多个临床终点表征的患者亚群之间的关系。MuTATE在模型构建过程中融入了多个目标,并允许目标权重,从而构建了可解释的决策树,为疾病异质性和分子特征提供了深入的见解。MuTATE消除了手动综合多个无法解释的模型的需要,使其对生物信息学家和临床医生非常高效和易用。MuTATE的灵活性和多功能性使其适用于广泛的复杂疾病,包括癌症,在这些疾病中,它可以通过为精准医学提供全面的分子洞察,改善治疗决策。MuTATE有潜力改变生物标志物发现和亚型鉴定,为精准医学中更有效和个性化的治疗策略提供支持,并推动了对疾病机制在分子水平上的理解。MuTATE可以在GitHub(https://github.com/SarahAyton/MuTATE)上免费获取,使用GPLv3许可证。补充数据可在Bioinformatics在线上获取。© The Author(s) 2023. Published by Oxford University Press.
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Bba-Mol Basis Dis
2023 Sep 07
GianlucaSgarbi,Ricca...
The pro-oncogenic protein IF1 does not contribute to the Warburg effect and is not regulated by PKA in cancer cells.
Bba-Mol Basis Dis
线粒体F1Fo-ATP酶(ATP合酶)的内源性抑制剂IF1已被证明具有促癌作用,包括细胞能量代谢重编程(伍伯格效应)。IF1的后一作用据报道受其PKA依赖的磷酸化限制,但能量代谢重编程和PKA依赖性磷酸化两者均存在争议。为了阐明这些关键问题,我们制备了稳定的IF1沉默克隆,并将其生物能学与三个亲本IF1表达癌细胞系进行了比较。呼吸速率、ATP合成速率(氧化磷酸化)和线粒体膜电位的所有功能参数在IF1沉默和对照组细胞中都是相似的,明确表明当酶在生理情况下工作时,IF1不能抑制癌细胞中的ATP合酶。此外,不论有无IF1的存在,所有细胞类型在经入PKA调节剂和以NAD依赖底物或琥珀酸酯为能源的条件下都显示类似的氧化磷酸化速率。因此,我们的结果排除了IF1的作用受PKA依赖性磷酸化/去磷酸化状态调节的可能性。值得注意的是,暴露于负PKA调节剂并用NAD依赖底物为能源的细胞显示出明显的氧化磷酸化速率下降,这与已报道的复合物I失活相吻合。总的来说,本研究明确证明了IF1在正氧窒息癌细胞中既不抑制线粒体ATP酶也不抑制氧化磷酸化,也不参与伍伯格效应。因此,目前IF1保护癌细胞免受严重缺氧/缺氧和凋亡的作用仍然是唯一无争议的促癌因素,可以利用这一因素开发治疗方法。版权所有©2023 Elsevier B.V.发布。
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Best Pract Res Cl Ob
2023 Sep 07
MatthewTStudenski,As...
The AAPM/ASTRO 2023 Core Physics Curriculum for Radiation Oncology Residents.
Best Pract Res Cl Ob
美国医学物理学家协会(AAPM)放射肿瘤学医学物理教育委员会(ROMPES)已经更新了放射肿瘤学专业住院医师的医学物理核心课程。该委员会招募了来自美国和加拿大的13名参与放射肿瘤学住院医师教育的物理学家。该小组中包括具有临床和/或学术职能的博士和硕士物理学家。在制定该课程的过程中,还咨询了放射肿瘤学医师和住院医师代表的意见。除了将现代技术纳入更新的课程中,该课程还与美国放射学委员会(ABR)物理学学习指南工作组的格式保持一致,以促进当前住院医师教育准则与考试准备指南的一致性。修订后的核心课程建议进行56小时的理论教育,与2015年的课程一样,但进行了重新结构,以提供有助于放射肿瘤学的最佳临床实践和科学进展的住院医师教育。参考资料、术语表和实践模块已经进行了审查和更新,以包括最新的文献和临床实践示例。ROMPES已经更新了放射肿瘤学住院医师的核心物理课程。除了提供全面的课程以促进放射肿瘤学从业人员的最佳实践外,更新的课程还与ABR物理学学习指南工作组的建议保持一致。新技术已经整合到课程中。更新的课程为放射肿瘤学住院医师适当覆盖教育主题,并为他们未来的职业发展做好准备提供了框架。Copyright © 2023. Published by Elsevier Inc.
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ARCHIVES OF MEDICAL RESEARCH
2023 Sep 07
IlanShimon
Prolactinomas Resistant to Dopamine Agonists: Pathophysiology and Treatment.
ARCHIVES OF MEDICAL RESEARCH
催乳素瘤是最常见的功能性脑垂体肿瘤,占所有垂体腺瘤的40%。药物治疗主要采用多巴胺受体激动剂(DA),主要是卡贝肌动。催乳素瘤患者约80-90%经过卡贝肌动治疗后催乳素水平可以得到正常化。对于标准剂量无效的患者,可以逐渐增加卡贝肌动剂量,直到达到可耐受的最大剂量。侵袭性和耐药催乳素瘤的多巴胺(D2)受体及多巴胺亲和力表达减少。侵袭性和抗多巴胺治疗的腺瘤或罕见的泌乳素分泌癌患者可以使用替莫唑胺(TMZ)这种DNA烷化剂进行离标治疗。TMZ对于40-50%的乳垂体细胞瘤治疗有效,并且至少部分病变得到缓解。然而,患者在反应有限的时间后往往会失去对TMZ的疗效。其他治疗选择包括芳香化酶抑制剂、生长抑素受体配体帕西利肽、肽受体放射性核素治疗(PRRT)、免疫检查点抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂或哺乳动物雷帕霉素靶点的依维莫司。这些实验性治疗对部分难治性催乳素瘤的患者有效,通常可以部分控制肿瘤。然而,接受这些新的治疗选择的患者人数非常有限且治疗效果不一致,因此需要进一步积累更多患者的经验。 版权所有 © 2023。Elsevier Inc.出版。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Sep 07
LeiCheng,QiuliYang,C...
Preparation, structural characterization, bioactivities, and applications of Crataegus spp. polysaccharides: A review.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
山楂属于蔷薇科。由于其丰富的生物活性化合物,山楂被认为是一种具有药用和食用价值的有益植物,因而被赋予“营养水果”的称号。多糖是由糖苷键连接的碳水化合物聚合体,是山楂多种重要的生物活性成分之一。最近,山楂多糖(CPs)因其多样化的生物活性引起了广泛关注,包括益生元、降脂、抗癌、抗菌、抗氧化和免疫生物学特性等。在这里,我们提供了关于CPs的最新研究的综述。分析结果显示,CPs表现出广泛的分子量分布,从5.70 Da到4.76 × 10^8 Da不等,并由甘露糖、鼠李糖和阿拉伯糖等多种单糖组成。结构-活性关系研究表明,CPs的生物功能与其分子量、半乳糖酸含量和化学修饰密切相关。此外,CPs具有优异的生物利用度、生物相容性和生物降解性,使其成为食品、药物和化妆品行业应用的有前景的候选物质。本文还审视了CPs的潜在发展和未来研究方向。总的来说,本文为将CPs作为治疗剂和多功能食品添加剂进行未来研究和开发提供了全面的知识和基础。版权所有 ©2023 Elsevier B.V. 发布。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Sep 07
YaruWang,XinSun,Yumi...
Panax notoginseng saponins alleviate diabetic retinopathy by inhibiting retinal inflammation: Association with the NF-κB signaling pathway.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
糖尿病性视网膜病变(DR)是一种导致成年人失明的神经血管疾病,也是糖尿病最严重和最常见的并发症。视网膜炎是DR的早期阶段,被认为在DR发展中起着重要作用。三七皂苷(PNS)是三七主根的主要活性成分,展现出多种生物活性,包括抗炎、抗氧化、神经保护和免疫调节功能。然而,PNS对DR的保护效应和潜在机制尚不清楚。本研究旨在研究PNS对DR的缓解效应及其所涉及的机制,并进一步探讨在体内发挥功效的主要成分。对Sprague Dawley大鼠腹腔注射链脲佐菌素后2个月,经口服PNS 1个月,通过苏木精-伊红(H&E)染色方法评估视网膜的形态结构和视网膜无细胞毛细血管。通过埃文斯蓝染料泄漏试验检测血视网膜屏障(BRB)的破坏,并通过荧光同仁卵白素A偶联凝集素标记试验实现视网膜白细胞粘附。进行免疫荧光染色和Western blot试验,检测视网膜中紧密连接蛋白、粘附分子和离子钙结合适配分子-1(Iba-1)的表达。通过酶联免疫吸附试验检测血清中肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6和IL-1β的水平。此外,使用Western blot试验测定核因子(NF)-κB p65、磷酸化IKK(p-IKK)、磷酸化NF-κB抑制因子(p-IκB)和磷酸化NF-κB p65(p-p65)的蛋白表达水平。通过超高效液相色谱-串联质谱法确定正常和糖尿病大鼠中PNS的眼部组织分布。在人类穆勒细胞(MIO-M1)上评估PNS、三七皂苷(NGR1)、人参皂苷Rg1、Re、Rb1和Rd(GRg1、GRe、GRb1和GRd)的体外抗炎效应。PNS增强了视网膜内核层厚度的减少,减少了视网膜无细胞毛细血管的增加,并通过上调克劳丁-1和闭孔连接蛋白的蛋白表达下降,减轻了血视网膜屏障的破坏。此外,PNS显著抑制了小胶质细胞的激活,通过下调细胞间粘附分子-1和血管细胞粘附分子-1的蛋白表达上调了白细胞粘附的增加。此外,PNS减少了血清中TNF-α、IL-6和IL-1β的高水平,并抑制了p-IKK、p-IκB和p-p65的蛋白表达的增加,以及p65的核转位。组织分布结果显示,在眼部组织中检测到NGR1、GRg1、GRe、GRb1和GRd,其中GRg1和GRb1与其他成分相比表达水平最高。细胞实验结果显示,PNS、NGR1、GRg1、GRe、GRb1和GRd通过抑制MIO-M1细胞中NF-κB信号通路的激活,抑制了细胞炎症反应的发展,其抗炎作用相当。PNS通过抑制NF-κB信号通路的激活,抑制视网膜炎症,缓解DR。GRg1和GRb1可能是体内发挥抗炎作用的主要成分。版权©2023。由Elsevier B.V.发布。
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ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
2023 Sep 07
YuXiao,ChangsongDuan...
Kinsenoside from Anoectochilus roxburghii (Wall.) Lindl. suppressed oxidative stress to attenuate aging-related learning and memory impairment via ERK/Nrf2 pathway.
ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING
厚朴叶兰(Anoectochilus roxburghii (Wall.) Lindl. ,简称AR)作为一种非常有价值的中药,已被广泛用于治疗肝炎、癌症、糖尿病等。然而,AR对抗衰老及与衰老相关的学习记忆减退的效果和主要作用成分尚未被探索。本研究旨在探究AR水提取物(AEAR)对衰老及其相关的学习记忆损伤的保护作用,并进一步研究AEAR的主要活性成分和作用机制。D-半乳糖(D-gal)诱导的衰老小鼠和暴露于L-谷氨酸(Glu)的HT22细胞分别用作体内和体外模型。通过使用Morris水迷宫测试、免疫组化染色、生物化学分析等方法,探究了AEAR对衰老及其相关的学习记忆减退的影响。通过细胞活力试验、生物化学分析、qRT-PCR、Western blot和分子对接研究,探讨了AEAR和金码苷(Kin)在体外的抗氧化作用及其机制。用含有69.52±0.85% Kin的AEAR进行为期63天的治疗(内服),缓解了衰老小鼠生长速度下降、脑、肝和胸腺指数异常以及学习记忆能力下降。同时,AEAR抑制了衰老小鼠血清和脑组织中SOD和GSH-PX活性的下降,GSH/GSSG比值的降低以及MDA的增加,并促进了D-gal诱导的衰老小鼠脑组织中Nrf2核转运。AEAR在缓解衰老小鼠异常生理特征、减轻学习记忆损伤和抑制氧化应激方面的效果与维生素C(Vc)相似甚至更好。在暴露于Glu的HT22细胞中,Kin增加了细胞活力,上调了SOD和GSH-PX的活性,增强了GSH/GSSG比值,并下调了MDA,这一点优于AEAR。Kin上调了p-ERK1/2与ERK1/2的比值,促进了Nrf2的核转运和其下游靶基因(HO-1,NQO-1,GCLC和GCLM)在mRNA和蛋白水平上的表达,这与AEAR的结果一致。进一步的分子对接结果也证实了Kin与ERK1和ERK2具有较强的结合能力。本研究表明,作为AR的主要活性成分,Kin可通过激活ERK/Nrf2信号通路来减轻衰老小鼠中的氧化应激,从而减缓衰老和与衰老相关的学习记忆损伤。版权所有 © 2023. Elsevier B.V. 发表。
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