细胞外基质刚度调控压电型机械敏感离子通道组件1对神经干细胞分化的影响

目的 本研究旨在探讨细胞外基质刚度变化对神经干细胞（neural stem cells,NSCs）分化的影响及其作用机制。方法 本研究基于成功构建脊髓损伤大鼠模型,并制备不同刚度（0.7 kPa、40 kPa）的聚丙烯酰胺凝胶基底,将大鼠原代NSCs于不同刚度基底上培养。压电型机械敏感离子通道组件1（piezo type mechanosensitive ion channel component 1,Piezo1）shRNA质粒转染NSCs细胞。免疫荧光染色检测神经元标志物双皮质醇（doublecortion,DCX）和星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein,GFAP）阳性细胞百分比。免疫组织化学及蛋白质免疫印迹（Western blot）法检测损伤组织及NSCs细胞中Piezo1蛋白的表达水平。结果 与0.7 kPa基质刚度组相比,40 kPa基质刚度组中DCX阳性细胞数增加,而GFAP阳性细胞数减少,Piezo1蛋白表达量上升。脊髓损伤大鼠损伤组织Piezo1蛋白表达显著高于空白对照（sham）组。40 kPa基质刚度条件下沉默Piezo1后,DCX阳性细胞数减少,而GFAP阳性细胞数增加,差异具有统计学意义（P<0.05）。机制研究发现,沉默Piezo1导致IV型胶原及纤连蛋白表达下降。重组纤连蛋白逆转了Piezo1 shRNA对NSCs分化的影响,即DCX阳性细胞数增加,而GFAP阳性细胞数减少。结论 综上可见,硬基底刚度通过促进Piezo1蛋白表达,上调IV型胶原及纤连蛋白表达,从而调控NSCs细胞分化。本研究为基于生物材料治疗脊髓损伤提供了新的视角。     

基于果蝇口腔感染的肠道训练免疫模型研究（英文）

目的 利用果蝇作为遗传工具从个体和分子层面研究果蝇的训练免疫效应,并为后续深入研究其分子机制提供依据。方法 首先构建无菌果蝇模型,在此基础上构建果蝇成虫及跨发育阶段训练免疫模型,用两种革兰氏阴性菌——胡萝卜软腐欧文氏菌（Erwinia carotovora carotovora 15）及铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）分别经口腔感染果蝇。在第一次感染完全消退后进行再次感染,然后通过比较果蝇在两个感染阶段的存活率和细菌量来衡量训练免疫的潜在效果。通过实时荧光定量PCR检测相应先天免疫相关基因的表达水平,研究革兰氏阴性菌对免疫缺陷（IMD）通路的诱导作用。结果 果蝇成虫及幼虫初次感染均可提高二次感染后的生存率、细菌清除效率及死亡时能承受的最高细菌负荷;二次感染的果蝇中,IMD通路中免疫反应基因的基础表达比未感染的高,这提供了获得感染抗性的分子基础;果蝇的免疫反应主要发生在中肠,二次免疫比初次免疫的效应更迅速且剧烈;二次免疫的果蝇中,肠道干细胞的数量显著多于初次感染。结论 果蝇肠道中强大的训练免疫可由同源或异源革兰氏阴性菌口腔感染引发,且免疫记忆可在整个发育阶段持...     

节律性听觉刺激下的神经振荡同步化及其应用

大脑的感觉、情绪、认知等功能与其神经振荡模式有密切的联系。通过施加节律性刺激可以调控大脑的神经振荡模式,进而影响个体感受、情绪状态和认知功能等。与近年来常见的非侵入性电刺激和磁刺激相比,同样依赖于外部刺激输入的节律性感觉刺激具有成本低、易操作等优点,被认为是一种极具潜力的神经调控手段。本文以节律性听觉刺激为例,系统综述了不同类型的节律性听觉刺激如何影响大脑的神经振荡模式,进而影响相关状态和功能;并通过总结外部节律性听觉刺激对个体感知觉、情绪与认知功能的影响,讨论其生理机制和应用前景。     

具有节点偏置的高阶神经网络模型

在汪涛文献基础上提出了一个具有节点偏置的高阶神经网络模型、给出了模型的哈密顿量和学习算法,证明了学习算法的收敛性,该模型能对每一神经元自动引入一个节点偏置使得网络能够存储所有学习图样包括相关图样,其存储容量远高于Hebb—rule—like学习算法下的高阶神经网络模型.对由30个神经元组成的二阶神经网络进行了计算机仿真,结果证实了上述结论.此外,对初始突触强度对学习效果的影响和不同存储图样数目下的平均吸引半径进行了仿真计算并分析了所得结果.新模型的特点使其具有良好的应用前景     

采用Reichardt运动检测器和Boltzmann Machine神经网络的运动计算

建立了一个探讨灵长类视皮层从Ｖ１区到ＭＴ区的运动信息加工原理的计算模型,这个过程的突出特征是视觉运动信息经过了从局部检测进步到整体感知。模型的第一层由用于抽提运动模式的局部速度以及结构性质的Ｒｅｉｃｈａｒｄｔ运动检测器组成,进一步的加工是通过Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ Ｍａｃｈｉｎｅ神经网络来实现的。这种网络的学习算法具有局部更新的显著性质,在学习阶段,网络不断地修改联结权重以形成对于记录在网络的显单元上     

国家公园类型划分与空间识别——以云南省为例

国家公园是我国推进生态文明建设的重大制度创新,如何科学地对国家公园进行类型划分及空间识别,是国家公园布局和建设中的基础性工作,既有必要性也有紧迫性。本研究以中国国情为基础,参考国际经验,将国家公园划分为荒野导向型、生态优先型、游憩导向型与遗产导向型,构建了一个比较完整的国家公园分类体系。并以自然和人文多样化程度较高的云南为案例,以“双评价”为基础建立了一套指标体系和区划规则,利用人工神经网络建立土地利用演化学习算法,利用融入自适应惯性机制的元胞自动机展开时空模拟,对云南全域进行高分辨率不同类型国家公园的空间辨识,并通过收缩-膨胀原理对识别区域进行比较、修正和优化,进而提出未来云南国家公园布局的综合方案。结果表明: 云南省国家公园主要集中在三江地区与横断山区、滇西以及西南部地区,这3类地区可作为未来国家公园区划与分类保护的重点。本研究所建立的国家公园类型划分和空间识别的一般性可推广的研究范式和工作流程可作为全国应用的参考。     

CX3CL1 induces cell migration and invasion through ICAM-1 expression in oral squamous cell carcinoma cells

Human oral squamous cell carcinoma (OSCC) has been associated with a relatively low survival rate over the years and is characterized by a poor prognosis. C-X3-C motif chemokine ligand 1 (CX3CL1) has been involved in advanced migratory cells. Overexpressed CX3CL1 promotes several cellular responses related to cancer metastasis, including cell movement, migration and invasion in tumour cells. However, CX3CL1 controls the migration ability, and its molecular mechanism in OSCC remains unknown. The present study confirmed that CX3CL1 increased cell movement, migration and invasion. The CX3CL1-induced cell motility is upregulated through intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) expression in OSCC cells. These effects were significantly suppressed when OSCC cells were pre-treated with CX3CR1 monoclonal antibody (mAb) and small-interfering RNA (siRNA). The CX3CL1-CX3CR1 axis activates promoted PLCβ/PKCα/c-Src phosphorylation. Furthermore, CX3CL1 enhanced activator protein-1 (AP-1) activity. The CX3CR1 mAb and PLCβ, PKCα, c-Src inhibitors reduced CX3CL1-induced c-Jun phosphorylation, c-Jun translocation into the nucleus and c-Jun binding to the ICAM-1 promoter. The present results reveal that CX3CL1 induces the migration of OSCC cells by promoting ICAM-1 expression through the CX3CR1 and the PLCβ/PKCα/c-Src signal pathway, suggesting that CX3CL1-CX3CR1-mediated signalling is correlated with tumour motility and appealed to be a precursor for prognosis in human OSCC.     

The Ethanol Extract of Syringa oblata Heartwood,a Mongolian Folk Medicine Containing Major Lignans,Exerts Analgesic and Sedative Effects on Mice

The heartwood of Syringa oblata Lindl. (SO) is one of Mongolian folk medicines to treat insomnia and pain, while its pharmacological evaluation and underlying mechanism remain unclear. In this study, the sedative effect of ethanol extract of SO (ESO) was evaluated with the locomotor activity test and the threshold dose of pentobarbital sodium-induced sleep test in mice, and the hot plate test, acetic acid-induced writhing test, and formalin test in mice were used to evaluate its analgesic effect. The underlying mechanism of ESO analgesia was explored by RT-PCR and western blot analysis, which is associated with the regulation of the NF-κB signaling pathway. Besides, the main constituents of ESO were characterized by LC/MS data analysis and comparison with isolated pure compounds. The current findings brought evidence for clinical application and further pharmacological and phytochemical studies on SO.