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脑力疲劳诱导方案效果的比较

杨威, 李浚东, 赵少聪

中国组织工程研究 2024, 28 (23): 3722-3728. DOI: 10.12307/2024.428

摘要（195）

PDF （1291KB）（117）

文题释义：

脑力疲劳：是由长时间较高强度认知活动导致的一种心理生物学状态，并可表现为主观上感到疲惫和缺乏能量。参加竞技体育的运动员极易产生并处于脑力疲劳状态，进而会对其运动能力的评估、训练效果的优化和比赛表现的发挥等产生负面影响。

背景：竞技体育领域脑力疲劳研究的顺利开展有赖于合适的脑力疲劳诱导方案，然而目前该领域脑力疲劳方案种类较多及时间设置不一等问题的出现一定程度干扰了科研人员选择和确定合适的方案。

目的：比较不同类型和时长脑力疲劳诱导方案的效果。
方法：采用随机交叉对照设计，16名男性业余足球运动员以随机、平衡的顺序完成4次时长为60 min、间隔时间≥48 h STROOP任务的心理认知类方案(心理认知组)、社交媒体使用的电子暴露类方案(电子暴露组)、全身协调任务的运动类方案(运动组)和中性视频观看的对照处理方式(对照组)。测量受试者任务前的动机、脑力疲劳分数、身体疲劳分数和平均心率，任务过程中每15 min的脑力疲劳分数、大脑努力分数、身体疲劳分数和平均心率。主要采用重复测量方差分析对指标进行统计学分析。

结果与结论：①心理认知、电子暴露、运动和对照组4组干预前测的脑力疲劳分数基线值无显著性差异(P=0.806)；②心理认知组30，45和60 min的脑力疲劳分数均显著高于其他3组(P均< 0.05)；心理认知、电子暴露和运动组3组45，60 min 2个时间点的脑力疲劳分数类似(P均> 0.05)，但显著高于干预前、干预15 min和30 min 3个时间点(P均< 0.05)；③结论：心理认知类方案的脑力疲劳诱导效果优于电子暴露类和运动类方案，且45 min是能够有效诱导脑力疲劳的适宜时长。

https://orcid.org/0000-0002-1564-6862(杨威)

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电子灸对遗忘型轻度认知障碍患者海马亚区体积的影响

石娇, 李星捷, 柳奇奇, 刘俊, 袁旭, 陈尚杰

中国组织工程研究 2024, 28 (20): 3176-3181. DOI: 10.12307/2024.327

摘要（210）

PDF （1167KB）（14）

文题释义：

电子灸：是传统灸法上的一种创新灸法，它保留了艾灸的优点，避免了大量烟雾、呛咳及烫伤等不良事件的发生，具有更高的安全性，有助于患者在长期干预中的依从性。电子灸可以减轻疼痛、改善关节功能，已被应用于膝骨关节炎、强直性脊柱炎等疾病的治疗。
海马：位于丘脑和内侧颞叶之间，是边缘系统的一部分，主要负责长期记忆、情景记忆和导航的存储和转换。海马体积萎缩和功能连接受损是遗忘型轻度认知障碍的重要影像学标志物，可以准确反映疾病的严重程度。近年来，许多研究进一步将海马划分为更小的亚区，以便更仔细地观察遗忘型轻度认知障碍患者的海马萎缩。

背景：目前有研究表明，电子灸可以改善遗忘型轻度认知障碍患者的记忆功能，然而其作用机制有待进一步研究。海马体积萎缩和功能连接受损是遗忘型轻度认知障碍的重要影像学标志物，电子灸是否可以调节遗忘型轻度认知障碍患者的海马亚区体积值得研究。

目的：观察电子灸对遗忘型轻度认知障碍患者海马区体积的影响。
方法：于2018-04-01/2019-01-31在深圳大学第二附属医院(深圳市宝安人民医院)及下属社区服务中心与下属的社区招募遗忘型轻度认知障碍患者40例，采用随机数字表法分为治疗组与对照组，每组20例。治疗组接受调神益智电子灸治疗(艾灸温度45 ℃，每次20 min，1 次/d，每周5次)，对照组接受安慰灸治疗，持续治疗8周。治疗前及治疗结束后，利用MRI扫描海马亚区体积，采用Rivermead行为记忆测验(RBMT)量表、简易精神状态检查(MMSE)量表与蒙特利尔认知评估(MoCA)量表评估患者的认知功能，并分析海马亚区体积与各量表评分的相关性。

结果与结论：①治疗结束后，治疗组患者海马左侧旁下托与左侧海马-杏仁核移行区体积增加，对照组患者海马左侧旁下托与左侧海马-杏仁核移行区体积减少，两组间海马左侧旁下托与左侧海马-杏仁核移行区体积变化值比较差异有显著性意义(P < 0.05)；②与治疗前比较，治疗组患者治疗结束后的RBMT、MMSE、MoCA量表评分均升高(P < 0.05)，对照组患者治疗结束后的3个量表评分无明显变化(P > 0.05)；治疗组患者治疗结束后的RBMT、MMSE、MoCA量表评分均高于对照组(P < 0.05)；③Pearson相关分析结果显示，治疗组左侧旁下托体积变化与RBMT量表评分呈显著正相关(r=0.418，P=0.014)；④结果表明，电子灸可以改善遗忘型轻度认知障碍患者的记忆力，其机制可能是调节海马亚区结构的可塑性。

https://orcid.org/0009-0000-2257-8469(石娇)

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静息态功能磁共振分析脑小血管病和帕金森病患者脑功能与嗅觉功能的相关性

黄中霞, 王雨, 刘雅文, 张小旭, 徐丹丹, 杨艳萍, 黄明明, 余晖

中国组织工程研究 2024, 28 (20): 3209-3216. DOI: 10.12307/2024.345

摘要（179）

PDF （1233KB）（93）

文题释义：

静息态功能磁共振：在静息状态下，血氧水平的变化通过磁共振信号的变化来反映，从而间接反映神经元的自发活动。该技术反映出了大脑生理状态下的自发活动，作为一种非创伤性自发活动的检测技术，是神经影像研究的有利手段。

背景：嗅觉功能异常是许多疾病的早期生物学标志物，但脑小血管病的嗅觉功能异常发生的神经影像机制尚且不清。

目的：探索脑小血管病与帕金森病患者嗅觉功能调控的不同神经影像学机制，探讨嗅觉功能评估在脑小血管病患者中的潜在应用价值。
方法：对80例脑小血管病患者、44例健康对照及29例帕金森病患者行神经心理学及嗅觉测试、高分辨率结构磁共振及静息态功能磁共振扫描。应用DPABI、SPM12、SPSS软件分析脑小血管病、帕金森病患者及健康对照组静息态功能磁共振低频振幅、局部一致性及功能连接的异同，并分析静息态功能磁共振的影像指标与嗅觉和认知评分的相关性。

结果与结论：①与对照组相比，脑小血管病、帕金森病组右侧背外侧额上回低频振幅、左侧楔叶局部一致性显著降低；②右侧背外侧额上回及左侧楔叶为种子点，与帕金森病组相比，右侧楔前叶、颞下回、中央前回及背外侧额上回、左侧中央后回及颞下回功能连接在对照、脑小血管病组中显著增强；③左侧楔叶为种子点，与对照组相比，左侧舌回功能连接在脑小血管病、帕金森病组明显减弱；左侧颞中回及右侧中央后回功能连接在对照组较脑小血管病、帕金森病组增强，脑小血管病组较帕金森病组增强；④相关性分析显示，脑小血管病组嗅觉评分与认知评分呈正相关，且左侧楔叶的局部一致性与蒙特利尔认知评估量表评分负相关，帕金森病组中左侧楔叶-左侧颞中回功能连接值与嗅觉识别评分呈正相关，左侧楔叶-左侧中央后回、左侧楔叶-左侧舌回的功能连接值分别与嗅觉识别评分及嗅觉总分呈正相关；⑤提示脑小血管病患者嗅觉功能调控存在不同于帕金森病患者嗅觉障碍的神经影像机制，脑小血管病患者的嗅觉功能与认知功能相关，推测脑小血管病嗅觉功能异常是脑功能异常的继发性改变，而帕金森病嗅觉障碍是由嗅觉相关脑区功能异常直接引起的；脑小血管病患者嗅觉功能评估在预测认知功能方面有潜在应用价值。

https://orcid.org/0009-0002-7599-7514(黄中霞)

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三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统的研发

刘宇航, 孙瑞芬, 木日根吉雅, 王星, 李志军, 刘亚楠, 郝韵腾, 蔡永强, 张少杰, 李琨

中国组织工程研究 2024, 28 (20): 3223-3228. DOI: 10.12307/2024.389

摘要（194）

PDF （1968KB）（98）

文题释义：

可视化：是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。
蒙医针刺穴位：是指蒙医传统疗法在治疗疾病时，利用针具刺激人体表面可达疗效的特定部位。

背景：目前中医成人针刺穴位数字化、可视化系统相关报道日益增多，且中医儿童针刺穴位数字化、可视化系统及蒙医训练针刺手法仿真系统已有报道，但蒙医面向儿童群体此类系统尚未见报道。

目的：研发蒙医儿童针刺穴位仿真系统，希望供临床教学、施术手法练习及针刺安全性研究使用。
方法：在学龄前男童断层解剖数据集基础上运用PhotoShop 2021与Digihuman Reconstruction System软件完成儿童三维数字化虚拟解剖模型及内部多器官组织的构建；通过Unity数据库语言编制蒙医顶会穴等27个穴位的相关注释信息库；在儿童3D打印头颈部树脂模型上选用蒙医金针、银针录制针刺穴位教学视频；在Unity3D 软件中整合儿童解剖模型、穴位注释信息库及针刺操作视频并编写代码，成功创建集仿真针刺训练、临床教学及针刺安全性研究等多功能于一体的三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统。

结果与结论：①该研究基于真实儿童标本，为减少二维分割错误，采用手动逐层分割断面图像法，最大程度确保3D模型精度的前提下，使用3D 软件 Digihuman Reconstruction System提取和保存独立分割数据，与PhotoShop.2021软件共同完成儿童头颈部外层皮肤与其内部骨性结构、颈脊髓、血管和神经、肌肉及韧带等数十个解剖结构的三维重建后，于MeshLab软件中完成各独立结构基本形态和整体轮廓完整性核验工作，并利用3-matic research 13.0软件进行最终精细化调校及解剖位置确认，成功模拟还原学龄前儿童头颈部真实解剖形态。②该研究运用Unity3D 软件将儿童三维模型、针刺操作视频和穴位注释库三者整合，成功构建三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统。③该研究以中国学龄前男童真实连续断层超薄数据集为基础，实现了中国首个蒙医儿童头颈部针刺穴位三维数字化、可视化系统的研发，较既往针刺软著更贴合亚洲儿童解剖形态学发育特点，在蒙医针刺安全性研究、临床教学及针刺模拟训练等领域具有极高应用价值。

https://orcid.org/0000-0002-2984-3859(刘宇航)；https://orcid.org/0009-0006-3957-488X(刘宇航)；
https://orcid.org/0000-0002-1205-7624(张少杰)；https://orcid.org/0000-0002-8329-3368(李琨)

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构建女方因素异常受精的预测模型及验证

周超, 李欢, 庾广聿, 于春梅, 陈迪, 唐程民, 莫秋菊, 覃仁利, 黄新梅

中国组织工程研究 2024, 28 (11): 1696-1703. DOI: 10.12307/2023.967

摘要（254）

PDF （1612KB）（29）

文题释义：

异常受精：是基于固定时间段为体外授精后(17±1) h时，通过对胚胎形态学观察未出现原核(0PN)、出现1个原核(1PN)、出现3个及以上原核(多PN)以及任何原核情况下只有1个或3个及以上极体的统称，异常受精会使可利用胚胎数显著下降，进而影响体外受精与胚胎移植的临床结局。
体外受精：是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。人类体外受精主要分为常规体外受精与卵胞浆内单精子显微注射，在常规体外受精过程中，一般在人绒毛膜促性腺激素注射后36-38 h取卵，取卵后2-4 h进行加精，即使卵细胞与精子处于培养皿中共培养。加精后的16-18 h进行原核细胞的观察，即对胚胎受精情况评估，只有当胚胎出现2个极体与2个原核的情况下，才被定义为正常受精卵，因此，常规体外受精取卵后，面临的首要问题为是否受精以及是否为正常受精问题。

背景：降低异常受精率是提高体外受精应用效能与降低患者经济压力的有效手段。然而，现阶段对异常受精的研究主要集中于探讨原核类型及其产生机制，以及对异常受精所形成胚胎、染色体倍性与利用价值的分析，缺乏基于回顾性研究而建立的异常受精临床预测模型。

目的：构建常规体外受精中基于女方因素发生异常受精的临床预测模型列线图。
方法：回顾性分析2017年3月至2022年3月于广西壮族自治区南溪山医院接受常规体外受精助孕治疗患者共5 075例，以匹配容差为0.02按1∶1倾向评分校准男方混杂因素，匹配成功1 672例，根据维也纳共识，以正常受精能力值≥60%的患者纳入正常受精组(836例)，< 60%的患者纳入异常受精组(836例)，通过模型组∶验证组=7∶3随机抽样获得模型组与验证组；采用单因素分析筛选模型组发生异常受精的影响因素，并采用套索算法(LASSO)挑选出最佳匹配因素，将其纳入多因素向前逐步Logistic回归，找出其独立影响因素并绘制列线图；最后采用受试者工作曲线、校准曲线、临床决策曲线、临床影响曲线对该预测模型进行区分度与准确度及临床应用效能验证。

结果与结论：①单因素分析发生异常受精的影响因素为年龄、控制性促排卵方案、助孕次数、不孕年限、不孕因素、抗苗勒管激素、窦状卵泡数、基础促黄体生成素、人绒毛膜促性腺激素注射日促黄体生成素、人绒毛膜促性腺激素注射日雌二醇(P < 0.05)；②LASSO回归进一步筛选出的最佳匹配因素为年龄、微刺激方案、助孕次数、不孕年限、抗苗勒管激素、人绒毛膜促性腺激素注射日促黄体生成素、人绒毛膜促性腺激素注射日雌二醇(P < 0.05)；③多因素向前逐步Logistic回归结果显示发生异常受精的独立影响因素为年龄、微刺激方案、助孕次数、不孕年限、抗苗勒管激素、人绒毛膜促性腺激素注射日雌二醇；④受试者工作曲线显示模型组曲线下面积为0.761(0.746，0.777)，验证组曲线下面积为0.767(0.733，0.801)，说明该模型具有较好的区分度；校准曲线平均绝对误差0.044，Hosmer-Lemeshow检验表明该模型预测异常受精的概率与实际异常受精的概率无统计学差异(P > 0.05)，具有较好的一致性与准确性；临床决策曲线与临床影响曲线显示，模型组和验证组分别在阈概率值为0.00-0.52与0.00-0.48时具有临床最大净获益，且在该阈概率范围内具有较好的临床应用效能；⑤结果表明，基于年龄、微刺激方案、助孕次数、不孕年限、抗苗勒管激素、人绒毛膜促性腺激素注射日雌二醇构建女方常规体外受精发生异常受精的预测模型列线图，具有较好的区分度与准确度以及临床应用效能。

https://orcid.org/0000-0001-9843-6731(周超)

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节律性听觉刺激干预脑卒中患者非急性期的运动障碍

刘世文, 刘全丰, 杨知博, 段长秋, 张宝莹, 谭悦, 艾长山, 姜慧强, 冯绪刚, 孔年化

中国组织工程研究 2023, 27 (35): 5583-5588. DOI: 10.12307/2023.952

摘要（275）

PDF （898KB）（49）

文题释义：

节律性听觉刺激：主要是用节律性声音(音频)信号反复刺激听觉的训练，改善人的运动和认知行为异常的训练技术。在20世纪末，受音乐、舞蹈节律的启发，用音频改善患者认知、运动行为障碍，当时曾经以互动节拍器IM命名该技术。推测其机制与大脑功能网络同步化及注意力有关，目前用节律性谐振理论解释是热点，认为节律性听觉刺激信号可以和肢体运动频率产生节律性共振，能够提升运动能力。
下肢运动功能障碍：人类下肢是整个身体的基础支撑，对身体其他部位的平衡、支撑和稳定起到关键的作用，其功能表现在站立、走步、跑步、跳跃、爬楼梯、坐下和站起等。如有下肢功能障碍，则表现在双侧协调性、起步快慢、抬足高度、步长、步宽度、步态对称性、步伐连续性、行走路程、躯干稳定性、行走速度、足蹬力、足底压力分布等方面的异常。

背景：近些年来，国外已将互动节律性听觉刺激用于康复治疗中枢神经损伤导致的运动行为障碍，中国康复医学界也陆续开展这方面的应用研究，但是将互动节律性听觉刺激用于脑卒中非急性期运动障碍的研究报道颇少。
目的：研究节律性听觉刺激对脑卒中患者非急性期运动障碍的影响。
方法：纳入2017年3月至2019年10月深圳恒生医院、吉林省中医药研究院附属医院、吉林省人民医院、吉林市中西医结合医院及吉林市龙潭中医院康复科的脑卒中偏瘫患者130例，年龄40-80岁，采用随机数字表法分为对照组(n=75)与试验组(n=55)，对照组进行常规的康复训练(1次/d，5次/周)，试验组在常规康复训练的基础上进行互动节律性听觉刺激训练(1次/d，5次/周)，共训练8周。训练及训练结束后，评估两组患者Fugl-Meyer运动功能、Berg平衡、10 m步行速度、Tinetti步态、FAC步行功能、节律性听觉刺激运动反馈误差值及改良Barthel指数。

结果与结论：①训练结束后，两组患者的Fugl-Meyer运动功能、Berg平衡、10 m步行速度、Tinetti步态、FAC步行功能、节律性听觉刺激运动反馈误差值及改良Barthel指数评估结果均较训练前明显改善(P=0.000)；②训练结束后，试验组患者的Fugl-Meyer运动功能、Berg平衡、Tinetti步态、FAC步行功能、节律性听觉刺激运动反馈误差值及改良Barthel指数评估结果均优于对照组(P=0.000)，两组间10 m步行速度比较差异无显著性意义(P > 0.05)；③结果显示，互动节律性听觉刺激训练是改善脑卒中恢复期和后遗症期患者运动障碍的有效康复方法，互动节律性听觉刺激对患者步行速度的作用尚需探讨。

https://orcid.org/0000-0003-2431-3055 (刘世文)

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细胞焦亡相关因子在类风湿关节炎患者中的表达及意义

王秋苑, 刘又文, 岳辰, 侯宏理, 张雪

中国组织工程研究 2023, 27 (32): 5209-5213. DOI: 10.12307/2023.821

摘要（220）

PDF （811KB）（14）

文题释义：
细胞焦亡：是一种程序性死亡方式，其本质是促炎症性的，表现为细胞胀大至细胞膜破裂使细胞内炎性物质等细胞内容物释放至胞外，导致一系列炎性反应。
类风湿关节炎：是一种慢性自身免疫性疾病，主要侵犯关节，最终导致关节畸形和功能障碍。

背景：类风湿关节炎是常见的自身免疫性疾病，主要侵犯机体关节部位，特征为持续性滑膜炎症，研究提示促炎性的细胞焦亡与类风湿关节炎疾病的发生发展密切相关。
目的：明确类风湿关节炎患者血清和关节液中细胞焦亡相关因子NOD样受体蛋白3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1、白细胞介素18及白细胞介素1β的表达水平及其临床意义。
方法：选择2021年1月至2022年1月河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)风湿病科收治的类风湿关节炎患者24例(类风湿关节炎组)，同期选取伴膝关节积液的骨关节炎患者30例(骨关节炎组)，健康受试者40例(对照组)。检测并记录3组受试者的C-反应蛋白、红细胞沉降率、抗环瓜氨酸肽抗体、类风湿因子水平和类风湿关节炎28个关节疾病活动度评分。采用酶联免疫吸附法测定血清和关节液中NOD样受体蛋白3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1、白细胞介素18及白细胞介素1β的表达水平，分析上述4项因子表达水平与类风湿关节炎患者临床指标之间的相关性。
结果与结论：①类风湿关节炎组患者血清中的NOD样受体蛋白3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1、白细胞介素18及白细胞介素1β水平显著高于对照组(P < 0.000 1)，关节液中NOD样受体蛋白3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1、白细胞介素18及白细胞介素1β水平显著高于骨关节炎组(P < 0.05-0.01)；②类风湿关节炎患者血清和关节液中NOD样受体蛋白3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1、白细胞介素18及白细胞介素1β的表达水平分别与类风湿关节炎患者的类风湿关节炎28个关节疾病活动度评分、C-反应蛋白和红细胞沉降率水平呈正相关；③提示细胞焦亡相关因子在类风湿关节炎患者中明显升高，且与疾病活动度相关，提示细胞焦亡可能在类风湿关节炎发病中发挥作用。
https://orcid.org/0000-0003-0903-2917(王秋苑)

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颈椎后路术后颈椎前凸曲度严重丢失临床预测模型的建立和验证

马胜, 苗嘉航, 余会林, 李渠蓬, 曲哲, 潘彬, 冯虎

中国组织工程研究 2023, 27 (28): 4435-4440. DOI: 10.12307/2023.691

摘要（308）

PDF （1035KB）（54）

文题释义：

颈后路手术：根据脊髓型颈椎病手术入路的不同，临床上常将手术术式分为颈椎前入路与颈椎后入路。颈椎前入路手术术式包括颈前路椎间盘切除减压融合术和颈椎前路椎体次全切除减压融合术；颈椎后入路手术包括椎板成形术和椎板切除融合术。对于多节段脊髓型颈椎病(节段≥3个)往往选择颈后路手术，颈椎后路的减压效果是通过直接去除后方压迫物的直接减压和脊髓向后漂移的间接减压达到。
颈椎前凸曲度：颈椎曲度是脊柱最上端的生理弧度，具有保证人体重心平衡和缓冲外界冲击震荡的功能。正常颈椎曲度为前凸的弧线，弧度为(12±5) mm。颈椎曲度异常包括颈椎前凸曲度过大(> 45°)、颈椎前凸曲度变小(0°-30°)、颈椎曲度变直(0°)、颈椎后凸(< 0°)。术后前凸曲度的丢失会导致脊髓向后漂移的幅度有限，手术减压效果变差，影响患者的手术满意度。

背景：目前的研究只是通过影像学测量指标及其他指标来预测颈椎术后前凸曲度丢失，汇总这些预测指标的相关文章尚少，此文旨在建立一个预测模型来汇总这些预测指标。
目的：探讨脊髓型颈椎病后路手术后颈椎前凸曲度严重丢失的危险因素，并建立与验证预测模型。
方法：回顾性分析2015年1月至2020年1月于徐州医科大学附属医院接受颈后路手术并符合纳入标准的脊髓型颈椎病患者。观察指标包括年龄、性别、体质量指数、手术方式选择、手术节段数、手术是否累及C2或C7、术前C2-7 Cobb角、手术节段Cobb角、C7倾斜角、颈椎矢状面垂直距离、C2-C7曲率、伸展活动范围、屈曲活动范围，通过术前、术后颈椎C2-7 Cobb角差值确定颈椎术后前凸曲度变化(ΔCL)，以ΔCL≤-10°为颈椎前凸曲度严重丢失组，ΔCL > -10°为无颈椎前凸曲度严重丢失组。对这些因素进行单因素和多因素分析，确定相关的危险因素，以建立预测模型并验证。

结果与结论：①共有117例患者符合纳入标准，其中男69例，女48例，随访时间12-26个月；②在117例患者中，发现术后颈椎前凸严重丢失者30例，没有颈椎前凸曲度严重丢失者87例；③统计学分析显示：术式的选择、手术是否累及C2或C7椎体、术前C2-7 Cobb角、C7倾斜角、C2-C7曲率、屈曲活动范围是导致颈后路手术后颈椎前凸曲度严重丢失的独立危险因素，其中增加术后曲度严重丢失风险最明显的是手术节段是否累及C2或C7节段(OR=3.524，95%CI：1.127-11.013)以及手术术式选择(OR=3.165，95%CI：1.013-9.889)；④并进一步建立了临床预测模型(Nomogram)并进行验证，其内部验证C-index值为0.91，验证组进行外部验证C-index值为0.87，提示该模型具有较好的预测能力；⑤提示手术术式的选择、手术节段是否累及C2或C7节段、术前C2-7 Cobb角、C7倾斜角、屈曲活动度是颈后路手术后颈椎前凸曲度严重丢失的高危因素。

https://orcid.org/0000-0002-6666-1181(马胜)

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基于生物信息学对骨关节炎Hub基因的筛选与验证

吴素雯, 陈政, 蒋元康, 陈雷雷

中国组织工程研究 2023, 27 (28): 4525-4532. DOI: 10.12307/2023.567

摘要（404）

PDF （1999KB）（68）

文题释义：

Hub基因： 是基于生物信息学分析筛选出的关键基因，在疾病发生发展中发挥至关重要的作用，常作为疾病的潜在治疗靶点。
生物信息学：是一门新兴的交叉学科，结合了生物学与计算科学，在揭示疾病的分子机制中具有重要意义。

背景：骨关节炎是以关节疼痛、僵硬、肿胀为主要临床表现的一种退行性疾病，目前关于骨关节炎的发病机制尚不明确。
目的：基于生物信息学筛选骨关节炎相关数据集的Hub基因，再用细胞实验加以验证，筛选骨关节炎的关键生物标志物。
方法：从GEO数据库搜索骨关节炎相关的数据集，通过GEO2R分析筛选差异表达基因，对差异表达基因进行GO、KEGG富集分析，同时对数据集所有基因进行GESA分析，使用String网站构建差异表达基因的PPI网络，利用Cytoscape软件中的MCODE插件对PPI网络进行功能模块分析，使用插件CytoHubba筛选评分最高的10个Hub基因。提取SD大鼠膝关节半月板细胞，实验组以白细胞介素1β(10 ng/mL)干预细胞24 h复制骨关节炎症模型，以未干预组为对照，采用RT-qPCR法检测Hub基因的表达。

结果与结论：①筛选出的差异表达基因中上调基因147个、下调基因212个，GO、KEGG和GSEA分析结果显示，富集的通路及生物过程主要涉及胶原纤维组织、细胞外基质的相互作用、Th17细胞分化和白细胞介素17等；利用Cytoscape软件中的插件CytoHubba筛选MCC算法中评分最高的10个Hub基因，分别是COL1A1、COL3A1、COL5A1、COL5A2、COL6A3、LOX、LOXL1、LOXL2、POSTN、PLOD1；②RT-qPCR检测结果显示，与对照组相比，实验组COL1A1、COL3A1、COL5A1、COL5A2、COL6A3、LOXL1、LOXL2的mRNA表达降低(P < 0.000 1)，LOX和POSTN的mRNA表达升高(P < 0.000 1)，两组PLOD1的mRNA表达无明显差异(P > 0.05)；③结果显示，骨关节炎的Hub基因表达差异可能为日后了解骨关节炎的发展提供新见解。

https://orcid.org/0000-0001-6247-7195(吴素雯)

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激素性股骨头坏死风险模型构建及潜在的中药治疗预测

章晓云, 高振罡, 陈锋, 曾浩, 刘桦, 苏允裕

中国组织工程研究 2023, 27 (28): 4539-4545. DOI: 10.12307/2023.519

摘要（279）

PDF （2576KB）（60）

文题释义：

ceRNA调控网络：也被称为竞争性内源RNA，是指长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)等非编码RNA会竞争结合microRNA，从而引起microRNA调控的靶基因发生变化，最终影响蛋白表达水平，而ceRNA调控网络的关键因素是microRNA。一个ceRNA可以结合多个microRNA，其结合位点被称为microRNA 识别元件。当ceRNA表达量升高时，会竞争性结合microRNA，从而引起mRNA 转录水平升高，最终提高蛋白表达水平，反之亦然。
激素性股骨头坏死：是患者长期或者大剂量应用糖皮质激素后导致骨细胞代谢失衡，骨内循环障碍，局部充血，从而引起股骨头发生变性、坏死，进而出现髋关节疼痛、活动受限，严重影响患者的生活质量，目前尚未有确切的治疗方案。

背景：随着疾病治疗模式的改变，人们已经意识到中医药在激素性股骨头坏死治疗过程中的重要性，因此利用生物信息学从分子水平分析激素性股骨头坏死的发病机制，构建疾病风险模型，并预测具有潜在治疗作用的中药，为后期中医药治疗激素性股骨头坏死提供一定的理论依据。
目的：基于生物信息学挖掘激素性股骨头坏死的竞争性内源RNA(ceRNA)调控网络，分析其在激素性股骨头坏死中的分子调控机制，预测相关疾病靶点并构建疾病风险模型，同时预测具有潜在治疗作用的中药。
方法：检索GEO数据库，下载激素性股骨头坏死的矩阵文件GSE123568和基因注释文件GPL15207。借助R语言等软件分析得到差异表达的长链非编码RNA与mRNA，并通过公共数据库预测与差异表达长链非编码RNA关联的miRNA-mRNA，再将预测到的mRNA与差异表达mRNA取交集，整合得到ceRNA网络。随后采用STRING数据库和Cytoscape软件筛选关键基因，利用R语言分析关键基因的功能与相关通路，并挖掘关键ceRNA网络。最后根据关键基因构建激素性股骨头坏死的风险模型，并进行中药预测。

结果与结论：①与健康对照相比，激素性股骨头坏死患者共有7个长链非编码RNA和1 763个mRNAs存在差异表达；②筛选出STAT3、KAT2B、AGO4、JAK2、JAK1、PTGS2共6个关键基因；③关键基因所富集的功能包括对肽激素的反应、白细胞介素6介导的信号通路、细胞对白细胞介素6的反应等生物学过程，涉及JAK-STAT、脂肪细胞因子、催乳素等信号通路；④4种miRNAs(miR-135a-5p、miR-137、miR-17-5p、miR-20b-5p)和2种长链非编码RNA (SNHG11、C20orf197)可能在导致激素性股骨头坏死发生发展过程中发挥关键作用；⑤KAT2B最有可能是激素性股骨头坏死发生发展的风险因子；⑥郁金、淫羊藿、黄芪具备治疗激素性股骨头坏死疾病靶点的可能。通过对激素性股骨头坏死相关长链非编码RNA介导的ceRNA网络进行分析，识别出潜在的疾病靶点、信号通路及潜在治疗中药，为进一步阐明其发病机制，并为后续的实验研究提供参考依据。

https://orcid.org/0000-0002-2572-0229(章晓云)

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全血及不同方式制备富血小板血浆对髓核细胞的干预效应

练诗林, 张燕, 蒋强, 张晗硕, 李土胜, 丁宇

中国组织工程研究 2023, 27 (8): 1199-1204. DOI: 10.12307/2023.061

摘要（553）

PDF （1110KB）（116）

文题释义：
富血小板血浆：是利用全血中各组分的沉降系数不同，而通过离心纯化得到的血小板富集的血浆。因其高浓度血小板能够释放多种生物活性因子，加快细胞增殖和组织修复再生，当前已经被应用于多领域的组织再生治疗中。
髓核细胞：是由脊索细胞演变而来的类软骨细胞，具有类似于软骨细胞的表型。髓核细胞分泌的Ⅱ型胶原和聚蛋白聚糖是髓核组织的重要细胞外基质，在椎间盘退变过程中，细胞外基质成分的含量失衡是影响椎间盘稳定的重要因素。

背景：目前椎间盘退变的富血小板血浆修复疗法受到越来越多的关注，临床应用中椎间盘修复的富血小板血浆常用的制备方法包括手工制备一次离心和套装制备二次离心法，不同制备方法的优劣证据不足。
目的：通过手工制备、套装制备富血小板血浆以及全血干预猪的原代髓核细胞，对比其效应差异，探讨更适合椎间盘退变修复的富血小板血浆制备方式。
方法：提取分离猪的静脉血，按照手工制备一次离心法及OSP套装制备二次离心法分别制备富血小板血浆，同时留取全血对比，并设立空白对照组PBS。检测制备富血小板血浆的血小板浓度、白细胞浓度，计算富集倍数。富血小板血浆激活后获得激活物并利用ELISA法检测其中转化生长因子β1、血小板源性生长因子BB、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β浓度。培养猪的髓核细胞至P3代，利用制备的富血小板血浆以及全血进行干预，CCK-8法检测富血小板血浆对髓核细胞的促增殖作用，Western-blot法检测富血小板血浆对髓核细胞Ⅱ型胶原、聚蛋白聚糖的促合成代谢作用。
结果与结论：①OSP组的富血小板血浆在制备耗时、血小板浓度、白细胞浓度方面均显著高于手工组，OSP组与手工组血小板富集倍数分别为5.6倍、3.0倍，白细胞富集倍数分别为2.21倍、1.36倍；②转化生长因子β1浓度、血小板源性生长因子BB浓度、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β水平OSP组均高于手工组，差异有显著性意义(P < 0.05)；③CCK-8检测细胞增殖情况中，OSP组的A450 nm值高于其余各组，差异有显著性意义(P < 0.000 1)；手工组的A450 nm值与全血组和对照组相比，差异无显著性意义(P=0.192 7)；④Western-blot检测Ⅱ型胶原合成情况，OSP组的相对表达量显著高于其他组(P < 0.000 1)；聚蛋白聚糖的合成情况，手工组的相对表达量低于其余各组(P=0.040 5)；⑤结果说明，相对于手工制备方式，以OSP为代表的套装制备法制备耗时更长，所得富血小板血浆的白细胞浓度显著高于手工组，并且促炎因子浓度更高；但同时套装制备法能够获得更高浓度的血小板和生长因子，并且有更好的促细胞增殖效果和促细胞外基质合成效果。为取得更好的套装制备富血小板血浆疗效，应在套装制备操作中加强对白细胞的分离。
缩略语：血小板源性生长因子：platelet-derived growth factor，PDGF

https://orcid.org/0000-0002-6978-0872(练诗林)

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血液组分对个体化后交通动脉瘤血流特性的影响

吴闯, 木合塔尔·克力木, 买买提力·艾沙, 杨航

中国组织工程研究 2023, 27 (8): 1219-1223. DOI: 10.12307/2022.944

摘要（453）

PDF （1673KB）（81）

文题释义：
壁面剪切应力：血液在血管内流动时与血管内膜表面间产生的切向摩擦力，与血液流量成正比。
涡流：旋流的血液，当血液流过干扰其直接流过的路径并产生反向血流。

背景：血流动力学在动脉瘤的发生、发展过程中起着必不可少的作用，而对于动脉瘤的发生和破裂机制目前尚不明确。
目的：分析血液组分对动脉瘤破裂的影响并探讨其作用机制。
方法：采集1例52岁女性后交通动脉瘤患者的CT图像，导入到MIMICS 20.0中建立动脉瘤表面模型，并采用软件Geomagic Studio对模型进行处理后导出三维血管壁模型。将血液分别假定为单相流和两相流，采用计算流体力学的方法对动脉瘤以及载瘤动脉内的血流进行数值模拟，分析血液流线流速、壁面的形变位移、壁面切应力以及血液相对血管壁停滞时间等血流动力学参数的变化。
结果和结论：①在相同时刻，两种模型内的血液流态基本保持一致，两相流模型与单相流模型相比较具有更高的低壁面剪切应力面积占比，具有更大的形变位移以及血液相对血管壁的高相对停滞时间面积占比更大；②与单相流模型相比，两相流模型更易使血管壁内皮细胞受损，导致结构与功能异常；③两相流模型更易形成血栓，造成血栓脱落导致载瘤动脉瘤的阻塞；④结果表明，两相流模型具有更大的位移，即所受应力更大，在该条件下动脉瘤更易产生破裂。

http://orcid.org/0000-0003-2520-3261(吴闯)

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根据心肺最佳点构建反向传播神经网络最大摄氧量预测模型

吴东哲, 高晓嶙, 李闯涛, 王昊

中国组织工程研究 2023, 27 (8): 1224-1231. DOI: 10.12307/2023.054

摘要（371）

PDF （1254KB）（57）

文题释义：
反向传播神经网络(back-propagation network，BP神经网络)：作为一种非线性多层反向传播网络，通过梯度下降及连续调整神经元权值实现对于模型最小误差的无限逼近，优于处理复杂模糊的映射关系、无需了解数据的分布形式和变量间的关系，对非线性系统具有较强的模拟与预测能力，且相较传统回归模型在拟合优度、对初始数据的仿真和预测精度等方面展现出较为明显的优势。
心肺最佳点：被认为是人体呼吸系统和心血管系统的最佳整合点，当人体进行递增运动过程中每分通气量与每分摄氧量的最低值被定义为“心肺最佳点”，心肺最佳点的测试强度仅约为最大摄氧量的50%并可准确反映人体有氧运动能力。

背景：研究证明最大摄氧量被认为是评价有氧运动能力的“金标准”，但测试其所需运动强度较大且存在指标再现性低、测试者主观影响效应等限制因素。
目的：通过反向传播神经网络采用新型次最大运动评估指标“心肺最佳点”构建最大摄氧量预测模型。
方法：试验经国家体育总局体育科学研究所伦理委员会批准，招募80名健康大学生受试者(男40名，女40名)，了解试验流程、目的并自愿签署知情同意书配合完整试验过程。受试者进行递增负荷心肺运动试验，采集最大摄氧量与心肺最佳点等相关指标，进行相关性分析获得具有统计学意义的指标，并构建最大摄氧量预测模型。
结果与结论：①最大摄氧量与心肺最佳点、体质量指数、性别、心肺最佳点对应的摄氧量和功率均存在显著相关性(P < 0.01)；②运用反向传播神经网络构建经典3层拓扑结构最大摄氧量预测模型(包含5个输入层、10个隐藏层和1个输出层)，该模型预测值与实测值绝对误差均值为0.227 L/min、相对误差均值为12%，提示基于心肺最佳点构建的反向传播神经网络可准确且有效预测最大摄氧量；③反向传播神经网络模型最大摄氧量预测值与多元线性回归预测值相比差异无显著性意义(P > 0.05)，但依据心肺最佳点构建的反向传播神经网络模型预测精度要优于多元线性回归模型。
缩略语：心肺最佳点对应功率：rate of work of cardiorespiratory optimal point，WRCOP；心肺最佳点对应摄氧量：oxygen uptake of cardiorespiratory optimal point，VO2COP；心肺最佳点对应心率：heart rate of cardiorespiratory optimal point，HRCOP

https://orcid.org/0000-0002-3253-933X(吴东哲)

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神经电生理监测硬脊膜切开减压治疗急性脊髓损伤过程中脊髓的功能变化

杨九杰, 李治, 王树杰, 田野, 赵伟

中国组织工程研究 2023, 27 (8): 1232-1236. DOI: 10.12307/2023.070

摘要（359）

PDF （1175KB）（59）

文题释义：
神经电生理监测技术：是通过神经电生理技术对手术可能损伤到的神经结构进行监测，达到避免或减小神经损伤的新技术。常见的神经电生理监测包括体感诱发电位、D波、运动诱发电位及肌电图等。
神经电生理监测技术在脊柱手术中的应用：神经电生理监测技术的应用使外科医生能够在安全范围内对脊柱和脊髓进行手术，术中应用可监测神经通路完整性，避免损伤神经通路，用以识别和减少术中可能发生的脊髓及神经根损伤，也可用于神经脊髓精准功能定位。

背景：急性脊髓损伤行传统的椎管扩大减压术只能解除骨性压迫(即硬膜外的压力)，而对于降低硬膜内的压力无明显的效果，故有学者提出了硬脊膜切开减压，但是对于该术式的治疗效果褒贬不一。
目的：利用神经电生理监测技术预估硬脊膜切开减压手术治疗急性脊髓损伤的有效性，以及评价神经电生理监测在急性脊髓损伤手术治疗中的意义。
方法：回顾性分析51例ASIA分级A、B级行手术治疗急性脊髓损伤患者的临床资料，根据术式分为2组，单纯骨性减压组32例行后路椎管扩大减压术，硬脊膜切开组19例在后路椎管扩大骨性减压基础上行硬脊膜内减压，所有患者在术中使用KEY PONIT多功能监测仪对脊髓功能进行体感诱发电位与运动诱发电位联合监测。对比分析两组术中各个时间点的神经电生理数据、手术前及术后6个月的脊髓功能评分。
结果与结论：①硬脊膜切开组患者术后6个月的ASIA评分(236.47±31.29)明显高于单纯骨性减压组(205.48±26.28，P < 0.05)；②硬脊膜切开组患者在行硬脊膜切开减压术后，其运动诱发电位波幅较基线增加(82.30±30.01) µV，要明显高于单纯骨性减压后的运动诱发电位波幅变化[(6.1±25.6) µV，P < 0.000 1]；③所有患者减压前后的运动诱发电位波幅变化与术后神经功能的转归基本一致。提示：急性脊髓损伤ASIA分级A、B级的患者在骨性减压的基础上行硬脊膜切开减压手术，可以进一步改善脊髓神经功能。急性脊髓损伤术中采用神经电生理监测可以反映脊髓的功能变化，且术中电生理指标与术后患者神经功能转归趋于一致。

https://orcid.org/0000-0003-0552-4818 (杨九杰)

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视觉因素对青年平衡功能的影响

钟嘉敏, 黄兆欣, 李龙雪, 曲彤彤, 刘壮, 付一峰, 肖晓飞

中国组织工程研究 2023, 27 (8): 1245-1249. DOI: 10.12307/2022.1025

摘要（521）

PDF （810KB）（67）

文题释义：
视力障碍：当眼部疾病影响到视觉系统的一种或多种视觉功能时，则出现视力障碍(又称视力损伤)，这将对日常生活和社会参与产生影响。根据《国际功能、残疾和健康分类》第11版中WHO盲及视力损害的新标准，视力障碍分为轻度、中度、重度视力损伤，盲及近视力损伤。视力较好的眼睛的日常生活视力<6/12即为轻度视力障碍。
平衡：包括静态及动态平衡，它是身体维持某种姿态或在运动或受到外力作用时，自动调整以维持姿势稳定性的一种能力。平衡调节过程复杂而精细，神经中枢整合来自视觉、本体感觉及前庭系统的信息，激活人体相应肌群参与产生适应性反应。

背景：视觉是维持平衡的主要感觉系统，大约50%的青年视力障碍人士存在跌倒风险。国内的报道更多关注视力障碍人群数量的流行病学调查，忽视了视力障碍者的平衡能力表现及控制策略，尤其是对影响因素的研究。
目的：分析不同视觉因素(视力损伤程度：全盲、部分视力损伤、正常视力；视觉状态：睁、闭眼)对青年平衡能力的影响。
方法：招募43名青年，根据视力情况将其分为3组：全盲组(n=12)、部分视力损伤组(n=9)和正常视力组(n=22)，进行单脚站立测试(睁、闭眼)及功能性前伸测试(视力正常组：睁眼及闭眼；部分视力损伤及全盲组：日常状态)。组间各测量参数采用单因素方差分析，组内采用配对样本t检验比较不同视觉状态间的差异。
结果与结论：①单脚站立测试中，正常视力组睁眼时压力中心移动总轨迹长度显著少于全盲与部分视力损伤组(P < 0.05)，闭眼时组间差异无显著性意义(P > 0.05)；损伤程度及视觉状态对视力障碍青年的静态平衡没有显著影响(P > 0.05)；②功能性前伸测试中，正常视力组睁眼前伸距离显著大于闭眼(P < 0.05)，闭眼显著小于全盲(P < 0.05)；③提示视力损伤显著降低了青年的静态平衡，视力状态显著影响视力正常青年的姿势稳定性，视力损伤程度对视力障碍青年静态和动态平衡的影响均不显著；视障青年视觉反馈的不足可以通过非视觉因素代偿。

https://orcid.org/0000-0003-2326-5493(钟嘉敏)

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中老年人代谢综合征危险因素分析及列线图预测模型的构建

沈炼伟, 朱洪柳, 王维

中国组织工程研究 2023, 27 (5): 657-662. DOI: 10.12307/2022.1005

摘要（571）

PDF （948KB）（54）

文题释义：
倾向性评分匹配法：是一种统计学方法，用于处理观察研究的数据。在观察研究中，由于种种原因，数据偏差和混杂变量较多，倾向评分匹配的方法正是为了减少这些偏差和混杂变量的影响，以便对实验组和对照组进行更合理的比较。
列线图：又称诺莫图(Nomogram图)，它是建立在多因素回归分析的基础上，将多个预测指标进行整合，然后采用带有刻度的线段，按照一定的比例绘制在同一平面上，从而用以表达预测模型中各个变量之间的相互关系。

背景：随着国内人口老龄化的加剧及生活方式的改变，中老年人代谢综合征的患病率不断升高，筛选该病的危险因素及构建该病的预测模型很有必要。
目的：探讨国内中老年人代谢综合征的危险因素并构建代谢综合征列线图预测模型，为中老年代谢综合征的防控工作提供参考。
方法：研究数据来源于中国健康与养老追踪调查2015年随访数据，以是否患有代谢综合征为因变量，纳入左手肌力、右手肌力、站立时间、步行速度、从椅子上起立时间、性别、年龄、吸烟、饮酒共9个变量探讨中老年人代谢综合征的相关因素，在SPSS上进行倾向性评分与描述性分析，在Rstudio上将原始数据集分为训练集与验证集，训练集进行单因素、多因素回归分析、列线图模型构建及内部验证，验证集进行外部验证。
结果与结论：①共筛选中老年人7 384人，其中检出有代谢综合征518人(7%)，无代谢综合征6 865人(93%)；②倾向性评分以1∶1从无代谢综合征的6 865人中选出518人作为对照组，代谢综合征患者作为患病组，构建原始数据集，以7∶3将原始数据集随机分为训练集(728人)与验证集(308人)；③模型的构建：根据训练集(建模队列)的二元logistic回归分析结果，选取出右手肌力、步行速度、性别、饮酒、站立时间等5个变量构建模型；模型的评价：模型受试者工作特征曲线曲线下面积为0.877(95%CI：0.851-0.902)，表明模型具有较高的区分度，校准曲线拟合良好说明模型具有较高的校准度；④模型的内部验证：采用Bootstrop法，经过1 000次有放回的重复抽样生成新样本，生成的校准曲线拟合良好；⑤模型的外部验证：由验证集(验证队列)检验，所得的受试者工作特征曲线曲线下面积为0.89(95%CI：0.854-0.926)，表明模型具有较高的区分度，校准曲线拟合良好说明模型具有较高的校准度，提示模型在验证队列也具有良好的效能；⑥构建的中老年人代谢综合征预测模型具有较好的可信度，由此得出的列线图，可根据右手肌力、步行速度、性别、饮酒、年龄、站立时间情况预测中老年人患有代谢综合征的概率，有利于中老年人代谢综合征的早发现、早诊断、早治疗，可在临床上推广。
缩略语：中国健康与养老追踪调查：China Health and Retirement Longitudinal Study，CHARLS

https://orcid.org/0000-0002-7658-9152 (沈炼伟)

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基于机器学习的速度攀岩关键技术动作指标筛选

游国鹏, 王健清, 刘飞, 袁强, 柳皓严, 吴瑛

中国组织工程研究 2023, 27 (5): 738-744. DOI: 10.12307/2023.096

摘要（407）

PDF （1483KB）（96）

文题释义：
随机森林模型：是一个包含多个决策树的分类器，并且其输出的类别是由个别树输出类别的众数而定；主要思想是Bagging并行算法，通过自助采样法对样本集合进行有放回地随机采样，产生M个不同的训练集，从而训练出M个不同的弱学习器，最后将一系列弱学习器进行融合得到强学习器。该模型的优点在于：①很多的数据集上表现良好；②能处理高维度数据，并且不用做特征选择；③训练完后，能够给出哪些feature比较重要；④训练速度快，容易并行化计算。
XGBoost模型：XGBoost是在梯度提升树基础上的改进算法，是以线性分类器或者分类回归树作为基学习器的梯度提升算法；主要思想是Boosting串行生成算法，第i个弱学习器是建立在第i-1个弱学习器的基础上，通过每次弱学习器的学习结果调整每个样本点的权重，使当前误差率大的样本点的权重变大，从而受到下一个弱学习器的重视。迭代进行此步骤，不断更新样本点的权重得到M个弱学习器，并通过融合策略产生强学习器。该模型的优势在于：对损失函数引入正则化项，控制了模型复杂度，防止过拟合；对损失函数进行二阶泰勒展开，提高了收敛速度与收敛精度；引入列抽样，进一步提高计算速度并防止过拟合。

背景：筛选关键动作技术指标用以指导专项训练或比赛是提升比赛成绩的关键。男、女运动员动作技术差异明显，男、女运动员的关键动作技术指标尚未可知。
目的：筛选影响速度攀岩精英运动员比赛成绩的关键动作技术指标，为速度攀岩的科学训练提供方向与理论支撑。
方法：选用2017-2021年间攀岩世锦赛、世界杯和中攀联赛中速度攀岩决赛视频，获取男、女前4名运动员的比赛样本(男子：109 个，女子：117 个)，运用二维运动学分析法，采集运动员的反应时、触点特征和分段速度指标，分别建立男子与女子速度攀岩精英运动员的随机森林和XGBoost回归模型，计算各动作技术指标对比赛成绩影响力。
结果与结论：①男子精英运动员的随机森林和XGBoost模型的均方根误差分别为0.224与0.265，r2分别0.765与0.686；关键动作技术指标为：左手触点时间总和、右手动作频率、右手触点时间总和、3-6号点速度、左脚动作频率、右脚触点时间总和、11-13号点速度、13-18号点速度、8-10号点速度、左脚触点时间总和、左手触点个数和右脚动作频率；②女子精英运动员的随机森林和XGBoost模型的均方根误差分别为0.066与0.055，r2分别为0.846与0.887；关键动作技术指标为：左手触点时间总和、右手触点时间总和、右手动作频率、左脚动作频率、左脚触点时间总和、8-10号点速度、右脚触点时间总和、10-11号点速度和13-18号点速度；③速度攀岩比赛上肢动作技术指标(触点时间总和与动作频率)的影响力高于下肢动作技术指标，触点个数对比赛成绩影响力不高，男子与女子精英运动员首要制胜段落分别为3-6与8-11号点段落。运动员应重点优化首要制胜段落的上肢触点时间，带动优化下肢触点时间指标，提升比赛成绩。

https://orcid.org/0000-0003-4376-9031(游国鹏)；https://orcid.org/0000-0003-4795-0516(吴瑛)

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机器学习与脑电信号分析相结合的眩晕状态分类

耿跃华, 石金祥

中国组织工程研究 2022, 26 (29): 4624-4631. DOI: 10.12307/2022.844

摘要（553）

PDF （1563KB）（110）

文题释义：
机器学习：是一门多领域交叉融合的学科，涉及统计学、算法理论、概率论等基础理论。目前，机器学习在医疗诊断领域得到了迅速发展。该研究应用前庭电刺激诱发眩晕症状，通过逻辑回归、支持向量机、反向传播以及随机森林对不同等级的眩晕症状进行分类研究，其中随机森林模型分类检测效果明显，准确率最高可达82.5%。
脑电信号分析：是解析大脑皮质神经电活动信号的有效方法。由于脑电信号属于非线性时变随机的复杂信号，对其研究一直是非常吸引人但又具有相当难度的研究课题。常用的信号处理方法有快速傅里叶变换法、短时傅里叶变换法、功率谱分析法以及小波变换等，该研究通过小波分解算法提取小波能量以及小波熵的脑电特征，采用多种有监督式机器学习分类器实现了对不同眩晕等级的分类。

背景：脑电图是临床上检测及分析眩晕的一种常用手段，目前多采用单极或多级导联描记并分析脑电频率是否异常。但眩晕的脑电活动过程是异常复杂的，仅采用频率快慢分析的方法，很难对眩晕状态进行准确的分类和检测。
目的：将机器学习与脑电信号分析相结合对眩晕状态进行分类，这对眩晕的诊断具有一定的研究意义和临床应用价值。
方法：采用无创的前庭功能调节技术前庭电刺激制造可逆的眩晕状态，刺激电流强度为1，2，4倍皮肤感知阈值，被试在不同强度电流刺激后需填写眩晕残障量表，根据眩晕障碍量表评估结果将眩晕症状分为不同的等级，以此作为脑电分类有监督学习的数据标签。采集刺激后的脑电信号，通过小波变换提取脑电信号的小波能量以及小波熵的样本特征，利用多种机器学习分类模型对有无眩晕以及不同等级眩晕的样本特征进行分类。
结果与结论：①通过对多种分类模型分类结果的对比发现：基于脑电信号小波变换特征的有监督学习分类可以实现是否眩晕和眩晕等级的二分类和多分类；②随机森林分类模型较逻辑回归模型、支持向量机模型、反向传播神经网络模型在眩晕检测的二分类以及多分类问题上表现出较高的准确率，其中二分类准确率最高可达82.5%，操作特性曲线面积为0.913，三分类准确率最高可达75.8%，操作特性曲线面积为0.927；③结果表明，随机森林模型在有无眩晕及眩晕等级的脑电特征分类问题上具有较高的准确率。该方法为眩晕症状的分类检测提供了一种可行性的补充方案，为眩晕症的诊断提供了一个新的思路。

https://orcid.org/0000-0001-6310-3689(耿跃华)；https://orcid.org/0000-0002-6098-8132(石金祥)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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骨关节炎外周血生物学标志物及治疗药物的生物信息学分析

杨威, 韩清民

中国组织工程研究 2022, 26 (29): 4672-4679. DOI: 10.12307/2022.883

摘要（479）

PDF （2206KB）（132）

文题释义：
外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells，PBMCs)：是外周循环血中具有单个核细胞的总称，单个核是相对多个核或分叶核粒细胞而言，除少数祖细胞群体外，主要包括淋巴细胞、单核细胞(Monocyte)、树突状细胞和自然杀伤(NK)细胞等，单核细胞可以发育为各种组织巨噬细胞，外周血单个核细胞为免疫系统的主要组成部分，参与人体固有或适应性免疫应答。
关联性图谱(CMap)：全称为Connectivity Map(https://www.clue.io/)，用世界上最大的扰动驱动基因表达数据集解开生物学奥秘，它运用全基因组转录谱系统全面地描述疾病、生理病理及药物诱导等生物学过程，以基因集富集分析(GSEA)算法提取并比较这些生物学过程的基因表达标识，将相似或相反功能药物、药物适用疾病及其作用途径(基因、通路)等联系起来，最常用于识别治疗疾病的候选药物。

背景：目前没有监测骨关节炎发生或进展的敏感标志物，检测骨关节炎活动期外周血基因表达谱变化，有助于探寻血液中精确的诊疗靶点及阐释发病机制。
目的：通过生物信息学方法同时分析骨关节炎与正常人外周血单个核细胞及滑膜基因表达谱差异，从分子层面探索血液中骨关节炎的诊疗靶点和治疗药物，为研究骨关节炎提供新思路。
方法：从GEO和ArrayExpress数据库中找到GSE48556和GSE55235数据集。共纳入105例骨关节炎患者血液、24例正常人血液、10例骨关节炎患者滑膜和10例正常滑膜。用R语言limma包分别筛选出骨关节炎和正常人之间血液和滑膜的差异表达基因，取交集。通过DAVID对差异表达基因进行GO和KEGG通路分析。用STRING和Cytoscape软件构件PPI网络，Mcode插件进行模块分析，Cytohubba筛选出关键基因。将差异表达基因导入关联性图谱(CMap)在线平台筛选负相关的前10小分子药物。
结果与结论：①共获得142个差异表达基因，其中上调基因75个，下调基因67个。②对所有差异表达基因进行GO富集分析，主要集中在T细胞活化、白细胞迁移、白细胞-细胞黏附、细胞黏附的正调控和淋巴细胞活化的调节等条目；KEGG主要富集在MAPK信号通路、Rap1信号通路、Ras信号通路、B细胞受体信号通路和趋化因子信号通路等通路。③利用PPI网络及相关插件筛选出丝裂原活化蛋白激酶1、血管内皮生长因子A、生长因子受体结合蛋白2、早期生长反应蛋白1和Ras相关C3肉毒杆菌毒素底物2等基因与骨关节炎细胞凋亡和免疫炎症高度相关。④CMap筛选出一些具有潜在治疗作用的小分子物：靛玉红和倍氯米松等。⑤通过生物信息学分析发现骨关节炎和正常人的外周血单个核细胞和滑膜基因表达差异集中在细胞凋亡和炎症反应的生物学事件中，从而使血液表达谱成为监测骨关节炎靶点标记物和研究其潜在分子药物的有效突破口。
缩略语：外周血单个核细胞：peripheral blood mononuclear cells，PBMCs

https://orcid.org/0000-0003-1264-8122 (杨威)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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上调滤泡调节性T细胞治疗肾移植抗体介导的排斥反应

徐媛, 牛玉林, 袁智辉, 贾磊, 潘光辉

中国组织工程研究 2022, 26 (26): 4118-4122. DOI: 10.12307/2022.812

摘要（413）

PDF （1931KB）（50）

文题释义：
抗体介导排斥反应：亦称体液性排斥反应，是由抗体、补体等多种体液免疫效应因子参与所致的排斥反应免疫损伤，是肾移植后常见的排斥反应类型，由于病变表现程度不一、抗体检测技术水平的局限、C4d 染色方法的稳定性等因素，抗体介导排斥反应的免疫损伤机制较为复杂。
滤泡调节性T细胞：滤泡辅助性T细胞和滤泡调节性T细胞均定位于淋巴，滤泡调节性T细胞是Treg细胞的一个子集，与滤泡辅助性T细胞拥有共同的表型特征。滤泡辅助性T细胞和滤泡调节性T细胞在功能上相互制约，维持机体自身免疫反应的稳定进行，滤泡辅助性T细胞/滤泡调节性T细胞的免疫失衡使得自身抗体的产生失控，自身免疫耐受性丧失，最终引发自身免疫性疾病。

背景：由抗体介导排斥反应引起的移植肾失功目前临床尚缺乏有效的治疗手段。有研究显示肾移植患者血浆miR-4286的表达显著上调，miR-4286可靶向下调转化生长因子β的表达而激活免疫反应。
目的：探讨沉默miR-4286上调滤泡调节性T细胞治疗肾移植抗体介导排斥反应的作用及机制。
方法：选择贵州医科大学附属医院接受肾移植的患者，纳入20例肾移植抗体介导排斥反应患者与20例免疫耐受患者，对两组活检肾组织进行苏木精-伊红染色与C4d免疫组化染色，检测两组患者外周血淋巴细胞miR-4286 mRNA的表达与滤泡辅助性、调节性T细胞比例。将排斥反应患者淋巴细胞分组处理，空白载体组、miR-4286过表达组、miR-4286沉默组、转化生长因子β阻断组(该组转染miR-4286抑制的慢病毒载体的同时加入转化生长因子β中和抗体)，48 h后，检测B细胞、浆细胞和滤泡调节性T细胞的比例，以及细胞上清转化生长因子β、干扰素γ、白细胞介素6和白细胞介素21的水平。
结果与结论：①苏木精-伊红染色显示，排斥反应组肾组织浸润的炎细胞数量高于免疫耐受组(P < 0.05)；免疫组化染色显示，排斥反应组肾组织可见大量C4d阳性的细胞，免疫耐受组未见C4d阳性细胞。②排斥反应组miR-4286 mRNA表达量、滤泡辅助性T细胞比例高于免疫耐受组(P < 0.05)，滤泡调节性T细胞比例低于免疫耐受组(P < 0.05)。Spearman相关分析显示，miR-4286表达与滤泡辅助性T细胞比例呈正相关，与滤泡调节性T细胞比例呈负相关。③与对照组比较，miR-4286过表达组转化生长因子β水平降低(P < 0.05)，干扰素γ、白细胞介素6、白细胞介素21水平升高(P < 0.05)；miR-4286沉默组转化生长因子β水平升高(P < 0.05)，干扰素γ、白细胞介素6、白细胞介素21水平降低(P < 0.05)。与miR-4286沉默组比较，转化生长因子β阻断组转化生长因子β水平降低(P < 0.05)，干扰素γ、白细胞介素6、白细胞介素21水平升高(P < 0.05)。④与对照组比较，miR-4286过表达组B细胞与浆细胞比例均升高(P < 0.05)，滤泡调节性T细胞比例降低(P < 0.05)；miR-4286沉默组B细胞与浆细胞比例均降低(P < 0.05)，滤泡调节性T细胞比例升高(P < 0.05)。与miR-4286沉默组比较，转化生长因子β阻断组B细胞与浆细胞比例均升高(P < 0.05)，滤泡调节性T细胞比例降低(P < 0.05)。⑤结果表明，miR-4286在肾移植抗体介导排斥反应患者外周血淋巴细胞中高表达，miR-4286沉默可通过转化生长因子β途径上调淋巴细胞中滤泡调节性T细胞比例，抑制体液免疫。
缩略语：滤泡辅助性T细胞：follicular helper T cell，Tfh；滤泡调节性T细胞：follicular regulatory T cell，Tfr

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