胰岛素受体胞外区三维结构的模建及结构功能关系

利用计算机辅助分子设计技术模建了人胰岛素受体α亚基N端三个结构域的空间结构。实验研究证明胰岛素受体结合胰岛素的主要决定要素在这三个结构域,在模建的结构中,三个结构域围成了一个很大的开放的空洞,这个空洞的体积大小足以容纳一个胰岛素分子,这个空洞可能就是胰岛素受体与底物的作用的部位,另外,突变实验研究表明在胰岛素受体中有一个结合底物的“footprint”,由4个在一级结构上不连续的片段组成,从三维结构角度看,这4个片段中,有3个出现在邻近的平行折叠股,在我们的模型中,胰岛素受体分子中有一个两性表面,这个表面位于L1结构域,并且面向三个结构域围成的空洞,这个表面可能就是受体识别胰岛素和与底物发生初始作用的部位。“foot-print”和两性表面的大部分残基是相同的。     

三维反卷积显微成像技术浅谈

三维宽场反卷积显微成像技术是应用光学切片方法获取三维标本的二维图像序列,然后通过反卷积图像处理方法进行图像恢复,进而进行三纺重建的一种以光学技术和图像处理技术为核心的业微成橡方法。本讲述了光学切片的基本原理,给出了反卷积处理中点扩展函数的理论模型和实验测试方法,然后对现存的反卷积算法做了对比。对这一领域的发展趋势做了预测。     

三维反卷积显微成像技术浅谈

三维宽场反应卷积显微成像技术是应用光学切片方法获取三维标本的二维图像序列,然后通过反卷积图像处理方法进行图像恢复,进而进行三维重建的一种以光学技术和图像处理技术为核心的显微成像方法。本文讲述了光学切片的基本原理,给出了反卷积处理中点扩展函数的理论模型和实验测试方法,然后对现存的反卷积算法做了对比。最后,文章对这一领域的发展趋势作了预测。     

元谋古猿下颌臼齿三维立体特征

采用欧氏距离矩阵分析（EDMA）方法对72枚元谋古猿及作为对比样本的10枚禄丰古猿、现生大猿类和人类下颌臼齿齿冠13个测量标志点三维测量数据的统计分析显示：元谋古猿在下颌臼齿齿冠三维形态测量特征上与禄丰古猿最为接近。与现生大猿类及人类相比,元谋古猿和禄丰古猿均与人类之间呈现出非常显著的差异,而与猿类较为接近。它们两者及生大猿类均与人类之间具有许多共同的差异表现特点。元谋古猿在下颌臼齿三维测量特征方面与三种现生大猿类各自之间的差别表现相似。其中,元谋古猿与猩猩之间的牙齿形态特征上似乎更为接近。但目前对这些特征相似差异的含义尚难以确定。     

现代各主要人群额骨3D几何形态的对比

额骨是连接面颅和脑颅的重要头骨组成部分,关于现代各个人种的额骨形态是否存在明显的差别,这些人种额骨的基本形态如何,变异范围以及与其他人群的相似与差异等问题都尚未完全厘清。而额骨的很多特征由于技术手段的限制很难进行测量和准确的描述比较。鉴于这些问题,本文将采用基于三维表面半标志点的几何形态测量方法,研究东亚现代人额骨的表面形态及其变异范围,并与欧洲,东南亚,美洲,非洲以及澳洲的现代人群的额骨形态进行对比,为对比不同人群的形态研究建立基础数据。结果显示,额骨形态的变异主要表现在:1)额骨鳞部的额结节和正中矢状脊共同向前隆起或回缩以及相对额骨宽度;2)眉弓的粗壮程度,额结节的侧向发育程度和正中矢状脊的发育情况。为了进一步揭示中国现代人与其他人群在额骨形态上的关系,本文还探讨了额骨大小在不同人群中的差异。结果显示,东亚现代人和欧洲现代人额骨中心大小值的中位数最大,澳洲现代人的最小。东亚现代人的额骨形态与澳洲,欧洲和非洲均有非常显著的差异。为了检验额骨的形态是否与遗传距离一致,作者还对额骨形态距离和遗传距离做了相关性分析。结果显示,不同人群的额骨形态与其遗传距离呈显著的相关性,说明本研究结果中不同人群额骨形态上的差异大小可以在一定程度上反映其遗传距离,并可能进一步反映人群历史。东亚现代人的额骨平均形态在与各个人群比较过程中表现出一致性特征,可能在一定程度上反映了东亚现代人群的进化过程是相对独立的。未来额骨的三维几何形态测量可通过扩大标本数量进一步探讨不同性别和不同演化阶段之间的差异。     

基于RIVEM的人肠道病毒衣壳表面结构绘制流程

RIVEM是一款通过球面投射的方式在平面上绘制二十面体病毒衣壳结构的软件工具,因为开发时间较早,目前无法直接识别RCSB PDB数据库中绝大多数肠道病毒的三维结构文件。为此本研究发展了将RCSB PDB坐标体系转换到RIVEM PDB坐标体系的算法,开发了基于RIVEM的人肠道病毒衣壳表面结构绘制流程,并将该流程应用到PSGL-1和SCARB2这两个重要的肠道病毒受体的研究中。结果显示:构建的流程成功的绘制了RCSB PDB数据库中人肠道病毒的衣壳表面结构。与PyMol相比,RIVEM绘制的衣壳表面结构具有信息量更大,更便于研究衣壳与受体和抗体之间的相互作用关系等优点。对于广大非结构生物学专业的病毒学研究者来说,该流程能够促进RIVEM在衣壳与受体、抗体和抗病毒药物的相互作用、抗原表位、结构蛋白变异的监测以及肠道病毒致病机制等研究领域中的应用。该流程也能直接推广到包括脊髓灰质炎病毒、甲肝病毒和口蹄疫病毒在内的其他小RNA病毒的研究中。     

数字化血管三维模型对烧伤患者面部修复术术后皮瓣存活的影响

目的:探讨数字化血管三维模型对烧伤患者面部修复术术后皮瓣存活的影响。方法:选择2012年4月至2017年4月在我院接受组织瓣转移面部修复术的烧伤患者146例,分为对照组(n=64)和研究组(n=82)。对照组术前采用超声多普勒探测患者供区皮瓣的血管位置,走向并标记探测结果,根据多普勒探测结果结合术前设计行皮瓣转移术。观察组术前3~5 d采用CTA技术检查患者供区皮瓣面部受区血管位置、血管走向等,将检查结果通过计算机进行血管三维重建,根据皮瓣血管与受区血管重建模型修订手术方案后行皮瓣转移术。观察和比较手术时间、术后感染发生率、皮瓣断蒂时间、皮瓣血运障碍发生率和术后皮瓣坏死率。结果:研究组手术时间显著短于对照组(P0.01),两组术后感染发生率分别为7.81%和1.21%,研究组明显低于对照组(P0.01)。研究组的皮瓣断蒂时间为17.1±2.5 d,明显短于对照组(21.3±2.8 d,P0.01);对照组皮瓣血运障碍发生率为17.19%,研究组并未发现血运障碍病例。对照组术后皮瓣坏死率为7.81%,而研究组未出现皮瓣坏死病例,存活率为100%,明显高于对照组(P0.05)。结论:术前数字化血管三维模型的建立用于烧伤患者面部修复术可缩短手术时间,提高手术效率,降低术后皮瓣供血障碍的发生率及皮瓣死亡率,有利于患者术后恢复。     

实时三维超声输卵管造影与X线造影诊断不孕症患者输卵管病变的价值比较

目的:比较实时三维超声输卵管造影与X线造影检查诊断女性不孕症患者输卵管病变的临床应用价值。方法:选择2014年3月至2016年12月我院诊治的不孕症患者60例作为研究对象,所有患者都于月经干净后3-7 d同时随机实施实时三维超声输卵管造影与X线造影检查,观察并记录造影图像质量与诊断结果,比较两种方法的诊断效果。结果:实时三维超声输卵管造影与X线造影的图像质量优良率分别为98.3%和86.7%,实时三维超声输卵管造影的图像质量明显高于X线造影(P0.05)。实时三维超声输卵管造影与X线造影诊断不孕症患者输卵管不通畅率分别为56.7%和46.7%,实时三维超声输卵管造影组显著高于X线造影组(P0.05)。输卵管通畅性评价金标准腹腔镜下通液术诊断发现输卵管不通畅35例,在此基础上实时三维超声输卵管造影与X线造影检查不孕症的敏感性分别为97.1%和80.0%,特异性均为100.0%,超声诊断的敏感性明显高于X线(P0.05)。结论:相对于X线造影,实时三维超声输卵管造影检查不孕症患者输卵管病变的图像质量更好,有利于疾病的判断,对输卵管通畅度判断更精确,利于后期治疗及疾病预防,还可提高诊断敏感性。     

应用3D适形打印制备网状复合体对兔颅骨缺损的修复作用及安全性研究

目的:探讨采用3D适形打印技术制备的羟基磷灰石/聚乳酸网状复合体在兔颅骨缺损中的修复作用及安全性。方法:以24只新西兰兔为研究对象,以羟基磷灰石/聚乳酸为材料,采用3D适形打印技术制备网状复合体,于兔颅骨顶部制成两个颅骨全层缺损,分别为孔A(左)和孔B(右),孔A(阳性对照组)以自体颅骨为修复材料,孔B(实验组)以复合体为修复材料,观察缺损修复区域的形态学、影像学(X线及CT扫描)及组织学检查结果。结果:植入后24周时,形态学显示:阳性对照组可见致密的骨组织修复,与缺损边缘界限不清,实验组中支架孔隙内纤维组织由新生骨质取代,且新生骨成熟度较提高,材料表面有部分吸收。CT扫描观察显示:冠状面上,阳性对照组缺损修复区域与周围正常骨组织融合为一体,实验组修复材料与缺损边缘融合紧密,与周围正常骨组织结合良好,部分边缘结合不连贯。组织学观察显示:实验组材料部分降解,材料间隔可见新生骨小梁。研究中无实验动物死亡,皮肤切口处缝合良好,无皮下积液,无移植物脱出、红肿感染等情况出现。结论:以3D适形打印技术制备的羟基磷灰石/聚乳酸复合体对兔颅骨缺损有较好的修复作用,能促进缺损区域新骨的形成和生长,且安全性较高。     

用于蛋白质分子设计的三维模体搜索

三维结构模体,常是蛋白质中离散残基片断组成的功能性子结构,传统的序列依赖结构比较方法无法对其搜索。本文采用序列无关的结构比较算法,实现了搜索程序。经多例测试,证明本程序是快速和良好的识别三维结构模式的工具,在小分子设计和多肽模拟中有重要的应用