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CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
2023 Mar 17
YinjuanDing,Yongmiao...
The protective roles of liraglutide on Kawasaki disease via AMPK/mTOR/NF-κB pathway.
CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
川崎病（KD）是一种在儿童中发生的急性发热性皮疹疾病，其病因尚不明确且伴有冠状动脉损伤。本研究的主要目的是研究利拉鲁肽对KD的保护作用，并阐明其作用机制。使用酵母菌溶解物水溶性分馏物（CAWS）诱导的小鼠KD模型以及体外人脐静脉内皮细胞（HUVEC）模型，研究利拉鲁肽对KD的抗炎和抗凋亡作用。体内结果显示，利拉鲁肽可以显著减轻KD小鼠的冠状动脉损伤，这表现为冠状动脉周围炎症浸润的减少，炎症细胞因子和趋化因子表达的下调，TUNEL（末端脱氧核苷酸转移酶dUTP尼克末端标记法）阳性细胞率的降低。体外结果也显示，利拉鲁肽可以通过下调炎症和趋化因子指标的表达显著缓解TNF-α诱导的HUVECs炎症，并通过减少细胞凋亡比例，降低线粒体膜电位（△Ψm），降低细胞内反应性氧种水平（ROS）以及增加BCL-2/BAX比值，抑制TNF-α诱导的HUVEC凋亡。进一步的体内外研究表明，利拉鲁肽可以通过AMPK/mTOR/NF-κB途径拯救内皮细胞损伤。总之，利拉鲁肽可以通过激活AMPK/mTOR/NF-κB途径抑制内皮细胞的炎症和凋亡，从而发挥对KD的保护作用。 版权所有©2023 Elsevier B.V.，由作者发表。
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CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
2023 Mar 13
Yen-JuLiou,Tzu-YunWa...
Effects of comorbid alcohol use disorder on bipolar disorder: Focusing on neurocognitive function and inflammatory markers.
CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
酒精使用障碍 (AUD) 是双相情感障碍 (BD) 患者中高度流行的共病障碍，BD 和 AUD 均被发现与炎症和认知缺陷有关，但对 BD+AUD（BD 伴随 AUD）的研究很少。我们旨在研究共病 AUD 和 BD 对认知功能，炎症和神经营养标志物的影响。我们招募了641名 BD 患者，150名 BD+AUD 患者和185名健康对照组 (HC)。对神经心理学测试 [威斯康星卡片分类测试 (WCST)，连续执行测试 (CPT) 和韦氏记忆量表-第三版 (WMS-III)] 和细胞因子血浆水平 [肿瘤坏死因子-α (TNF-α)，C-反应蛋白 (CRP)，白细胞介素-8 (IL-8)，转化生长因子-β1 (TGF-β1) 和脑源性神经营养因子 (BDNF)] 进行了评估。BD+AUD 患者的认知表现比没有 AUD 的患者更差。在血浆水平上，患者组与 HC 组之间的 TNF-α、IL-8 和 BDNF 水平存在显著差异 (P < 0.001，<0.001 和 0.01)，事后分析显示 BD+AUD 患者的 TNF-α 和 IL-8 水平高于仅有 BD 的患者 (P < 0.001)。此外，血浆 IL-8 水平与 WCST 中完成类别数量呈负相关 (P = 0.02)，而 TNF-α 水平与 WMS-III 中视觉直接指数呈负相关 (P = 0.05)。我们的结果表明，共病 AUD 和 BD 可能会加重认知障碍和炎症过程。需要进一步进行 BD+AUD 的纵向研究。Copyright © 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.
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CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
2023 Mar 17
YuanSun,YuweiChen,Ji...
Intratracheally administered iron oxide nanoparticles induced murine lung inflammation depending on T cells and B cells.
CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
铁氧化物纳米颗粒（Fe2O3 NPs）在轨道交通系统和广泛的工业生产中产生，对人类健康构成了巨大威胁。然而，对于Fe2O3 NPs在呼吸系统毒性机制方面的研究甚少。Rag1-/-小鼠缺少功能性T和B细胞，经逆行气管内挑战Fe2O3 NPs，以白细胞介素（IL）-33作为第2型固有淋巴细胞（ILC2s）激活剂，观察ILC2s的变化。与野生型（WT）小鼠相比，Rag1-/-小鼠的肺部炎症反应对Fe2O3 NPs得到缓解。肺组织中的炎症细胞和胶原沉积、白细胞数量（中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞）、细胞因子水平（如IL-6、IL-13和胸腺基质淋巴样多能细胞生成素[TSLP]）以及下游的Toll样受体（TLR）2、TLR4和Myeloid分化因子（MyD）88等的表达以及核因子（NF）-κB和肿瘤坏死因子（TNF）-α的表达在肺部均有减轻。与对照相比，Fe2O3 NPs显著升高ILC2s的数量，但与IL-33相比，WT和Rag1-/-小鼠的ILC2s数量都要低得多。此外，与WT小鼠相比，Rag1-/-小鼠的ILC2s数量要显著更大。我们的结果表明，Fe2O3 NPs诱导亚慢性肺部炎症主要依赖于T细胞和B细胞而非ILC2s。版权所有 ©2023年Elsevier Ltd发表。
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CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
2023 Mar 17
TLChandler,TAWesthof...
Eucalcemia during lipopolysaccharide challenge in postpartum dairy cows: I. Clinical, inflammatory, and metabolic response.
CYTOKINE & GROWTH FACTOR REVIEWS
免疫激活引起的低钙血症是哺乳动物物种间的共同反应。但在其他物种中，由于增加发病率和死亡率的风险，不建议补充钙。产后早期的奶牛在急性炎症后血中钙浓度会下降，因此常规在转换期给予补钙治疗，特别是对于遭受急性疾病的奶牛。然而，我们不知道在急性免疫激活期间，钙的补充治疗对炎症反应的影响。我们的目标是比较接受自发钙静脉输注(IVCa)和未接受自发钙静脉输注(对照组)的产后奶牛在静注脂多糖(LPS)的挑战下的临床、炎症和代谢反应。14头奶牛进行匹配对照随机对照设计，通过静脉注射LPS(0.040或0.045μg/kg体重)进行挑战，其中7头接受IVCa，7头接受0.9% NaCl注射。同时，牛的离子钙浓度(iCa)进行监测，并在12小时内持续自动调节使其保持正常的钙平衡。我们在挑战开始后24小时内对奶牛进行监测，并收集了血液样本以测量葡萄糖、β-羟基丁酸、非酯化脂肪酸、尿素氮、细胞因子、急性期蛋白和皮质醇的浓度的变化。实验结果表明，钙补充治疗并不影响早产期奶牛的炎症反应，但可能会改变急性全身炎症的临床反应。
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Stem Cell Research & Therapy
2023 Mar 17
MichaelaFeodoroff,Pi...
Comparison of two supporting matrices for patient-derived cancer cells in 3D drug sensitivity and resistance testing assay (3D-DSRT).
Stem Cell Research & Therapy
在实现固体肿瘤功能精准医疗的成功中，至关重要的是在外体条件下对患者源性癌细胞（PDCs）进行药物测试。虽然高通量（HT）药物筛选方法已经取得了在二维（2D）格式下培养的细胞方面良好的建立，但这种方法在预测临床反应方面可能具有有限的价值。在本文中，我们描述了在三维（3D）生长支持基质中高通量模式下（3D-DSRT）优化药物敏感性和抗药性测试（DSRT）的结果，以肝细胞线（HepG2）为例。支持基质包括广泛应用的动物源性Matrigel和纤维素基GrowDex，后者早已被证明支持细胞系和干细胞的三维生长。此外，在功能精准医疗研究中包括两名患者的卵巢癌PDCs的敏感性针对52种药物在5种不同浓度下进行3D-DSRT测试。简言之，在优化的方案中，PDCs嵌入基质并种植到384孔板中，以允许形成球体，然后在纳升级声学分配器中加入药物。球体对药物治疗的敏感性是通过细胞活力读数来衡量的（这里在药物加入72小时后）。质量控制和数据分析是使用公开可用的Breeze软件执行的。我们展示了两种基质在已建立的3D-DSRT中的可用性，并报告了卵巢癌PDCs对MEK抑制剂和细胞毒性药物敏感性的2D与3D生长条件相关的差异。这项研究提供了在3D-DSRT中稳健且快速筛选PDCs药物敏感性的概念证明，这对于药物发现和个性化的外体药物测试在功能精准医疗研究中都非常重要。这些发现表明，比较2D和3D-DSRT的结果对于理解药物机制并选择最有效的治疗方案对患者有着关键意义。版权 © 2023 Elsevier Inc. 发表。
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COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
2023 Mar 15
ZhaohongJia,HongxinZ...
Two-Branch network for brain tumor segmentation using attention mechanism and super-resolution reconstruction.
COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
准确的脑肿瘤分割在MRI的诊断和治疗监测中扮演着重要角色。然而，每个患者脑肿瘤区域的病变程度通常是不一致的，有大的结构差异，而脑肿瘤MR图像还具有低对比度和模糊的特点，目前深度学习算法通常无法实现准确的分割。为了解决这个问题，我们提出了一种新的端到端的脑肿瘤分割算法，将改进的3D U-Net网络和超分辨率图像重建集成到一个框架中。此外，在骨干网络的上采样操作之前嵌入坐标注意力模块，增强了局部纹理特征信息和全局位置特征信息的捕获能力。为了展示我们提出的算法在不同脑肿瘤MR图像中的分割结果，我们在BraTS数据集上进行了训练和评估，并通过dice相似度评分与其他深度学习算法进行了比较。在BraTS2021数据集上，我们的算法在增强型肿瘤、肿瘤核心和全肿瘤的dice相似度得分分别为89.61％、88.30％、91.05％，且Hausdorff距离分别为1.414毫米、7.810毫米和4.583毫米（95%）。实验结果说明，我们的方法优于基线3D U-Net方法，并在不同的数据集上表现出良好的性能，表明它对于具有明显差异的脑肿瘤MR图像的分割是具有鲁棒性的。Copyright © 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.
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COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
2023 Mar 01
NiushaNarimani,Mehdi...
Predicting the effect of a combination drug therapy on the prostate tumor growth via an improvement of a direct radial basis function partition of unity technique for a diffuse-interface model.
COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
化疗通常用于治疗前列腺癌晚期，即癌细胞已经扩散到前列腺腺体外。该治疗使用细胞毒药物来针对快速生长和分裂的细胞。另一方面，这种癌症肿瘤的生长取决于血管生成。本文在与前列腺癌治疗相关的二维空间中对弥散界面模型进行了数字研究。提出的模型描述了由普通营养物抑制的肿瘤生长和产生前列腺特异性抗原。更确切地说，该模型中细胞毒化疗的效应是通过考虑肿瘤动力学中的时间相关函数来评估的。同时，考虑到另一个与抗血管生成治疗相关的函数，以展示营养物动力学中肿瘤内部营养供应的减少。在这里，我们提出了一种无网格逼近方法，即直接径向基函数的分段加权（D-RBF-PU）方法的广义形式，用于在医学肿瘤学中运用该模型的数值模拟。该方法利用每个补丁中较少的试点数来逼近每个测试点的试验函数。因此，该方法的时间复杂度小于D-RBF-PU技术。此外，采用了一阶半隐式时间离散化来处理时间变量。因此，通过使用零填充不完整三角分解预处理的双共轭梯度稳定方法，可迭代地解决每个时间步长的线性代数方程组。最终，在不使用任何自适应算法的情况下获得的结果展示了前列腺肿瘤对化疗、抗血管生成治疗和联合治疗的反应。版权所有©2023 Elsevier Ltd。保留所有权利。
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MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
2023 Apr 29
QingqingZou,BinDu,Qi...
Investigation on protein dimerization and evaluation of medicine effects by single molecule force spectroscopy.
MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
监测间充质上皮转化因子（Met）的二聚化状态对于深入了解肿瘤信号传导网络至关重要。目前，Met蛋白的二聚化激活途径主要在宏观水平上研究，而单个分子水平的研究远远不够全面。本文采用单分子力学光谱技术动态研究了Met蛋白的细胞外结构域受配体肝细胞生长因子（HGF）诱导的二聚化激活。将Met蛋白固定在类生物膜上以确保其生理环境，然后通过两个Met结合寡核苷酸形成的双价探针识别Met二聚体。通过一些参数（如单峰比率、双峰比率和分离功）可以将Met蛋白的二聚态与单聚态区分开来。在HGF处理之前，大多数Met蛋白仍处于单体形式，因此力曲线中的单峰比率更高（78.8±5.2%），双峰比率更低（17.0±4.1%）。经过HGF处理，单峰比率降低至54.0±7.4%，双峰比率增加至43.2±7.3%。这是由于在Met蛋白和HGF结合后形成了二聚体。此外，HGF处理后的平均分离功增加了约两倍。考虑到Met蛋白二聚化抑制剂的研究有助于开发更强效、更安全的抑制剂以显著抑制肿瘤转移，因此利用上述平台探索了不同药物（包括抗凝药、不同抗生素和抗癌药物）对Met蛋白二聚化激活的影响。结果表明，抗凝药肝素及其类似物可以明显抑制HGF介导的Met蛋白激活，而不同的抗生素和抗癌药物对Met蛋白二聚化没有显著影响。这项工作为研究蛋白质二聚化和筛选Met蛋白二聚化抑制剂提供了平台。版权所有 © 2023 Elsevier B.V.
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Epigenetics & Chromatin
2023 Mar 19
NanSun,KexinYang,Wen...
Design and Synthesis of Triazole-Containing HDAC Inhibitors That Induce Antitumor Effects and Immune Response.
Epigenetics & Chromatin
组蛋白去乙酰化酶（HDAC）是表观遗传学的抗肿瘤药物靶点，但大多数现有的HDAC抑制剂显示出有限的抗肿瘤活性，并且它们的使用常常伴随着严重的不良反应。为了克服这些问题，我们设计并合成了一系列含有三唑基的化合物作为新型HDAC抑制剂。其中，19h化合物表现出强有力和选择性的HDAC1抑制作用，在体外具有良好的抗增殖活性和卓越的药代动力学特性。19h化合物明显抑制了人类肿瘤异种移植物在裸鼠中的生长以及在免疫能力强的小鼠中MC38结肠癌的生长。在MC38模型中，19h化合物增加了脾脏CD4+T效应细胞的比例，并在与mPD-1抗体结合时促进了6只动物中5只完全肿瘤消退。这些结果表明，选择性I类HDAC抑制剂对肿瘤的生长具有直接的抑制作用和间接的免疫细胞介导的抗肿瘤效应，并且与免疫检查点抑制剂具有协同作用。
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Epigenetics & Chromatin
2023 Mar 17
SaghiHakimiNaeini,La...
Alpha-ketoglutarate as a potent regulator for lifespan and healthspan: Evidences and perspectives.
Epigenetics & Chromatin
衰老是一个自然的过程，由于细胞和组织的功能性衰退，随着有机体的老化而决定，导致患病和死亡风险的增加。为此，人们已经做出了许多努力来控制衰老，延长寿命和健康寿命。这些努力已经导致了发现几种抗衰老药物和化合物，如雷帕霉素和二甲双胍。最近，α-酮戊二酸（AKG）被引入作为潜在的抗衰老代谢物，可以控制有机体中的多种功能，从而增加寿命并改善健康寿命。与其他合成的抗衰老药物不同，AKG是三羧酸循环（TCA循环）的代谢物之一，也称为克雷布斯循环，在体内合成。它在细胞能量代谢、氨基酸/蛋白质合成、表观遗传调节、干细胞和分化、生育和生殖健康以及癌细胞行为中发挥着关键作用。 AKG通过不同的机制发挥其作用，如抑制mTOR和ATP合成酶、调节DNA和组蛋白去甲基化和减少ROS的形成。在此，我们总结了与AKG相关的寿命和健康寿命研究的最新发现，并讨论了AKG与增加寿命、改善生殖能力以及调节干细胞和癌细胞行为所涉及的细胞和分子机制。我们还讨论了AKG延缓衰老和其他潜在应用的前景和限制。版权所有©2023 Elsevier Inc.
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