13C标记代谢流分析中天然稳定性同位素修正矩阵构建方法及应用

稳定性同位素¹³C标记实验是分析细胞代谢流的一种重要手段,主要通过质谱检测胞内代谢物中¹³C标记的同位素分布,并作为胞内代谢流计算时的约束条件,进而通过代谢流分析算法得到相应代谢网络中的通量分布。然而在自然界中,并非只有C元素存在天然稳定性同位素¹³C,其他元素如O元素也有其天然稳定性同位素¹⁷O、¹⁸O等,这使得质谱方法所测得的同位素分布中会夹杂除¹³C标记之外的其他元素的同位素信息,特别是分子中含有较多其他元素的分子,这将导致很大的实验误差,因此需要在进行代谢流计算前进行质谱数据的矫正。本研究提出了一种基于Python语言的天然同位素修正矩阵的构建方法,用于修正同位素分布测量值中由于天然同位素分布引起的测定误差。文中提出的基本修正矩阵幂方法用于构建各元素修正矩阵,结构简单、易于编码实现,可直接应用于¹³C代谢流分析软件数据前处理。将该修正方法应用于¹³C标记的黑曲霉（Aspergillus niger）胞内代谢流分析,结果表明本研究提出的方法准确有效,为准确获取微生物胞内代谢流分析提供了可靠的数据修正方法。     

老年睡眠障碍患者胃管反流病、功能性肠病及功能性消化不良患病的现况调查分析

目的:调查老年睡眠障碍患者胃管反流病(GERD)、功能性肠病(FBD)及功能性消化不良(FD)的患病现况。方法:选择参加我院2012年春季体检人员中有睡眠障碍的患者为调查对象,进行"消化道症状问卷"调查,并按年龄分层进行比较。结果:共入选377例睡眠障碍患者,老年组确诊为GERD、FBD及FD患者129例(53.53%),发生率明显高于成年患者(45例,33.06%)(P0.01)。老年睡眠障碍患者中GERD和功能性便秘的发生率明显高于成年组,而FD及肠易激综合征患病的发生率均明显低于后者(P均0.01~0.05);老年睡眠障碍患者重叠型及GERD+FBD各亚型重叠发生率明显高于成年组,而单一型发生率明显低于后者(P均0.01~0.05)。结论:老年睡眠障碍患者GERD、FBD及FD的发生率均较成年人高,且以GERD及功能性便秘为主。     

脑缺血后N-乙基马来酰亚胺敏感因子ATP酶失活致神经元自噬流障碍的病理机制

缺血性脑卒中是由脑血管梗塞引起的急性脑血管病,具有较高的发病率、致残率和致死率。研究发现,过度自噬或自噬不足均可导致细胞损伤。自噬包括自噬体的形成和成熟、自噬体与溶酶体融合、自噬底物在自噬溶酶体内的降解和清除,这些过程呈连续状态则称为自噬流。研究发现,脑缺血可导致自噬体与溶酶体间发生融合障碍,从而引发自噬流损伤。细胞内膜融合由3种核心组分介导,即N-乙基马来酰亚胺敏感因子（N-ethylmaleimide sensitive factor,NSF） ATP酶、可溶性NSF黏附蛋白（soluble NSF attachment protein,SNAP）及可溶性NSF黏附蛋白受体（soluble NSF attachment protein receptors,SNAREs）。当SNAREs介导自噬体与溶酶体融合后以非活性的复合体形式存留于自噬溶酶体膜,须被NSF再激活为单体后方可发挥新一轮的膜融合介导作用,而NSF是唯一可再激活SNAREs的ATP酶。新近研究表明,脑缺血可显著抑制NSF ATP酶活性,导致其对SNAREs再激活减少,这可能是自噬体与溶酶体间发生融合障碍并导致神经元自噬...     

基于水供需服务流及外溢价值核算的太湖流域横向生态补偿机制

通过生态补偿协调流域内经济发展与生态保护的关系、缓解上下游利益相关者之间的矛盾是保障流域经济社会可持续发展的关键措施,而流域生态补偿核定的关键在于两点:一是如何模拟并量化水供需服务流动的流向、流量、流速及路径以明确供需双方及其空间关系;二是如何实现栅格尺度-地理单元-行政单元的尺度推演以实现不同行政单元之间生态系统服务的盈余、占用、外溢核算。整合卫星遥感、经济社会统计、水文气象观测等多源异构数据,集成水量平衡、水供需服务流动、生态价值核算等方法,构建了基于水供需流动及其外溢价值核算的流域横向生态补偿标准核定框架,利用D8流向法解决了水供需服务流动的流向、流量、流速及路径模拟与量化,实现了"栅格尺度-地形单元-行政单元"空间尺度推演的外溢价值核算,形成了流域内横向水生态补偿资金收取与分配方案。以太湖流域为例,在全面分析水资源外溢、占用及其价值的基础上,解析了县域尺度的水供需时空关系、流动路径及属性特征,辅以水质指标进而明确界定了责任方与补偿对象,形成了补偿资金收取与分配方案。结果表明,太湖流域水供需双方界线清晰、服务流近似于自然汇流过程,供给方以流域西部、西南部、中部县域为主,特别是西部至中部的县域,应受偿资金较多,平均各县应受偿资金比例超过2%/a,应受偿资金最多的嘉善区,比例超过19.66%/a;需求方聚集于流域中部、东部,特别是黄浦江自然汇流沿岸县域,应收取补偿资金较多,平均各县应收取资金比例超过5%/a,应收取最多的浦东新区,比例超过15.48%/a;净补偿资金基本呈现西高东低的分布特征,流域的大部分城市核心区的县域净补偿资金为负值。研究的核定框架、量化核算方法、资金统筹方案可应用到其他流域的横向生态补偿机制构建,实现流域内部与流域之间生态保护和经济发展的整体协调。     

典型城市单元的土壤重金属溯源方法与实证研究

随着城市化进程的不断深入,土壤中重金属污染现状及其治理情况越来越受到重视,而查明污染源是有效治理污染的前提。源解析技术目前已广泛的应用于环境受体重金属来源解析实践中,总结了近年来土壤重金属成因分析的常用方法及原理,并提出了一种将多种方法相配合使用的方法体系。选取珠三角某市城郊农田作为研究对象,结果表明,Cd、Pb、Cu、Zn、As存在含量超过国家农用地筛选值的情况,其中Cd超标率高达60.1%。农业活动、工业生产、交通源和自然母质均对研究区土壤重金属的累积产生一定的贡献。正定矩阵因子分析法(PMF,Positive Matrix Factorization)模型模拟的Cd、Ni、Zn和Hg预测值与实测值线性拟合r~2均大于90%,其余元素r~2均大于60%,呈现出很好的相关性,满足研究需要。PMF模型和铅同位素比值法计算得到的交通及农业对土壤Pb累积的贡献率之和分别为86.0%和84.8%,PMF模型和物质流分析法计算得到的农业对土壤Cd的贡献率分别为86.7%和79.7%,结果均比较接近。结果表明正定矩阵因子法、同位素比值分析法,物质流分析法能很好的联用应用于土壤重金属源解析研究。     

暖温带两种针叶林生态系统中茎流和穿透雨的养分特征研究

通过对暖温带地区两种典型人工针叶林生态系统内树干茎流和穿透雨的收集,对其中Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ和Ａｌ等７种元素进行了测定。研究发现这些养分元素在树干茎流和穿透雨中的含量在年内有明显的时间动态变化,这些变化主要受元素在水分中的含量和它们在植物生命活动中的活跃程度等影响,甚至在不同的针叶林生态系统之间都有一定的差异,其中表现为明显的是Ｎ、Ｋ和Ｓ。     

超声对早期糖尿病肾病的诊断价值及肾动脉血流阻力指数与血清hs-CRP、VEGF的关系分析

目的:研究彩色多普勒超声对早期糖尿病肾病的诊断价值及肾动脉血流阻力指数与血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)、血管内皮生长因子(VEGF)的关系。方法:选取从2017年2月～2018年2月兰州大学第二医院收治的早期糖尿病肾病患者50例记为病变组,另取同期于该院进行体检的健康人员50例记为对照组。分别对两组人员进行彩色多普勒超声检查,比较肾血流参数。采用酶联免疫吸附法检测两组人员血清hs-CRP、VEGF水平,并作指标间的相关性分析。结果:病变组肾主动脉、肾锥体两侧叶间动脉、肾段动脉的收缩期峰值速度、舒张期最低速度较对照组降低,病变组肾主动脉、肾锥体两侧叶间动脉、肾段动脉的阻力指数较对照组升高(均P0.05)。病变组血清hs-CRP、VEGF水平较对照组升高(均P0.05)。经Pearson相关性分析显示:早期糖尿病肾病患者肾主动脉、肾锥体两侧叶间动脉、肾段动脉的血流阻力指数与血清hs-CRP、VEGF均呈正相关关系(均P0.05)。结论:彩色多普勒超声应用于早期糖尿病肾病的诊断价值较高,且肾动脉血流阻力指数与血清hs-CRP、VEGF密切相关,临床工作中通过联合检测血清hs-CRP、VEGF,从而有助于早期糖尿病肾病的诊断。     

苹果酸对L-谷氨酸发酵代谢流迁移的影响

为更全面深入地理解细胞内谷氨酸代谢的调控机制,以黄色短杆菌GDK-9为供试菌株,应用MATLAB软件和代谢流分析方法定量研究添加苹果酸后L-谷氨酸发酵中、后期胞内的代谢流迁移。在L-谷氨酸发酵中、后期添加2．0g／L苹果酸后,合成副产物L-丙氨酸和乳酸的代谢流量明显减少,分别降低了22．1％和16．5％,EMP途径和乙醛酸循环的代谢流分别减少了2．26％和9．09％,HMP途径的代谢流增加了2．26％,而L-谷氨酸生物合成的代谢流从73．59％增长至79．92％,较未添加前提高了6．33％。添加适量苹果酸能使关键节点发生代谢流迁移,提高了L-谷氨酸合成中心代谢途径的代谢流量。     

卵巢早衰患者血清抑制素B、抗苗勒管激素及性激素水平与子宫动脉血流参数的相关性研究

目的:探讨卵巢早衰(POF)患者血清抑制素B(INHB)、抗苗勒管激素(AMH)及性激素水平与子宫动脉血流参数的相关性.方法:选择2018年5月至2020年5月期间我院收治的126例POF患者(POF组)和同期于我院进行体检的85例健康女性志愿者(对照组).检测所有研究对象血清INHB、AMH以及促黄体生成素(LH)、...