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运动过程中人体“二氧化碳耐受力”与心肺耐力的关联分析

吴东哲, 高晓嶙, 时永进, 李闯涛, 王昊, 王文迪

中国组织工程研究 2023, 27 (23): 3693-3699. DOI: 10.12307/2023.587

摘要（638）

PDF （2174KB）（55）

文题释义：

心肺耐力：又称有氧运动能力，通常是指机体的循环系统与呼吸系统维持身体进行长时间的肌肉活动时，对营养与氧气的供应能力，以及排出代谢废物的能力，即个人的心脏与肺，将空气中的氧气携入体内，并将氧气输送到相应的组织和细胞使其加以使用的能力。它被认为是人体气体和血液交换的能动枢纽，可准确反映人体心血管和呼吸系统的整体功能状况。
CO2耐受力：有氧代谢运动过程中，人体内环境对CO2的累积耐受能力；基于波尔效应理论，当人体在运动过程中具备较高的CO2耐受力时，外周肌肉组织在特定的内环境下对氧气的摄取得到进一步优化，心肺耐力也继而得到改善。

背景：最大摄氧量作为评估心肺耐力的“金标准”，根据其概念的逻辑关系，除心肺功能外，外周组织(肌肉)对氧气的利用能力应作为心肺耐力水平的关键和决定因素。心肺功能水平是人体运动过程中氧气供应的重要保证因素，但或并不能作为氧气利用的“关键因素”。
目的：通过评估有氧代谢过程中人体CO2耐受力，探究其与心肺耐力的关联。
方法：在北京5所高校筛选92名健康在校大学生，经受试者知情同意，进行心肺运动试验采集CO2耐受及心肺耐力评估指标，并进行关联分析。试验经国家体育总局体育科学研究所伦理委员会批准。

结果与结论：①人体CO2耐受力指标与最大摄氧量相对值和绝对值存在显著正相关(P < 0.01)，与身高、体质量和体质量指数存在显著正相关(P < 0.01)；②通过CO2耐受指标构建的多元线性回归模型可准确解释及预测最大摄氧量的变化(校正R2分别为0.847，0.668，P < 0.01)，模型验证评价提示预测值与实测值相比差异均无显著性意义(P > 0.05)；③有氧代谢过程中人体CO2耐受指标与最大摄氧量之间存在高度相关，有氧代谢过程中高CO2耐受力预示着更强的心肺耐力水平，且通过数理模型发现有氧代谢过程中CO2耐受指标可在较大程度上对最大摄氧量的变化提供解释与预测。

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

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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骨关节炎中铁死亡的生物信息学分析与实验验证

李哲, 袁长深, 官岩兵, 徐文飞, 廖书宁, 容伟明, 梅其杰, 段戡

中国组织工程研究 2023, 27 (17): 2637-2643. DOI: 10.12307/2023.437

摘要（431）

PDF （1492KB）（49）

文题释义：
铁死亡：在二价铁或酯氧合酶的作用下，催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸，发生脂质过氧化，从而诱导细胞死亡，是一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡方式。
骨关节炎：由多种因素引起关节软骨纤维化、皲裂、溃疡及脱失，以关节疼痛为主要症状的退行性关节疾病，严重影响患者生活质量，预计到2030年将有4亿骨关节炎患者，给家庭与社会造成巨大的经济负担。

背景：靶向铁过载基因调节铁死亡或许是一种较快且有效延缓骨关节炎退变的方法，但目前对骨关节炎铁死亡相关分子机制及基因靶点尚不清楚。
目的：通过生物信息学分析铁死亡在骨关节炎中的关键基因和途径，结合体外实验验证骨关节炎中铁死亡标记基因，探讨铁死亡在骨关节炎中的潜在作用。
方法：以“Osteoarthritis”为检索词，通过GEO数据库检索2010-01-01/2021-01-01的公开数据，筛选得到基因微阵列数据集GSE55235，对GSE55235数据集进行数据矫正后分析获得差异表达基因；利用FerrDb数据库检索得到铁死亡相关基因与GSE55235数据集差异表达基因作交集，对交集基因作基因本体(Gene Ontology，GO)与京都基因和基因组数据库富集分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG)并绘制蛋白质-蛋白质相互作用网络，获得骨关节炎铁死亡HUB基因，筛选出铁死亡标记基因；将正常人软骨细胞设为对照组、人软骨细胞骨关节炎模型设为实验组，采用实时荧光定量PCR对两组铁死亡标记基因的mRNA表达进行验证。
结果与结论：①共获得36个骨关节炎铁死亡基因，GO富集分析表明其主要参与氧化应激反应、皮质类固醇反应、类固醇激素反应、对糖皮质激素的反应和活性氧的代谢等过程；②针对产生超氧化物的NAD(P)H氧化酶及氧化还原酶活性、血红素结合、四吡咯结合中发挥作用；③KEGG富集分析表明骨关节炎铁死亡基因主要参与NOD样受体、白细胞介素17、缺氧诱导因子1、肿瘤坏死因子及叉头盒O类(FoxO)等信号通路；④构建蛋白质-蛋白质相互作用网络，进一步分析获得血管内皮生长因子A、白细胞介素6、JUN、PTGS2和DUSP1等5个骨关节炎铁死亡HUB基因，筛选出血管内皮生长因子A、白细胞介素6、PTGS2和DUSP1等4个铁死亡标记基因，体外实验证实其在对照组(正常人软骨细胞)与实验组(细胞骨关节炎模型)中有显著差异(P < 0.05)；⑤上述数据显示，铁死亡可能通过氧化应激、氧化还原及诱导炎症等作用于骨关节炎，机制上可能与缺氧诱导因子1等信号通路刺激NAD(P)H有关；血管内皮生长因子A、白细胞介素6、PTGS2和DUSP1可作为骨关节炎铁死亡的生物标志物。

https://orcid.org/0000-0002-0142-7933(李哲)；https://orcid.org/0000-0001-5749-9859(袁长深)

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阿尔茨海默病发病机制相关基因生物信息学分析及实验验证

李欣儒, 柴世凡, 李蔚然, 蔡红艳, 叶育采, 李硕, 侯萌, 王昭君

中国组织工程研究 2023, 27 (35): 5653-5658. DOI: 10.12307/2023.855

摘要（369）

PDF （2804KB）（43）

文题释义：

阿尔茨海默病：是一种起病隐匿的神经退行性疾病。临床上表现为进行性记忆功能丧失、失语、认知行为能力损害乃至丧失生活自理能力。
GEO数据库：是一个蕴含高通量测序数据的免费公共数据库。科学研究可以与之相结合，判断疾病的潜在变异基因或药物的潜在作用靶点。

背景：阿尔茨海默病的机制挖掘十分重要，通过生物信息学对阿尔茨海默病潜在治疗靶点的研究，可以为阿尔茨海默病治疗提供良好的指示作用。
目的：使用生物信息学分析方法筛选与阿尔茨海默病发病机制相关的基因并在动物水平加以实验验证。
方法：利用GEO在线数据库筛选差异基因；利用DAVID在线数据库进行GO/KEGG富集分析；使用STRING数据库进行蛋白互作网络的构建；使用HPA数据库判断目的蛋白在人体中的分布情况；最后使用免疫荧光技术和免疫印迹技术验证分析蛋白表达情况。

结果与结论：①利用GEO在线数据库内数据集GSE48350获取阿尔茨海默病与健康人群的基因芯片，使用GEO2R在线分析平台分析两个人群的差异基因，其中上调基因42个，下调基因131个；②GO基因功能注释分析结果显示差异基因主要位于突触前、运输囊泡和胞外囊泡；介导神经递质释放和突触小泡功能等生物进程；参与磷脂结合、受体-配体活性和网格蛋白结合等分子功能的构成；③KEGG通路分析结果显示差异基因主要富集于神经活性配体-受体相互作用、γ-氨基丁酸神经突触与逆行内源性大麻素信号等突触功能相关信号通路；④结合蛋白互作网络筛选出5个上调关键基因：CLU、GFAP、CD44、FOS、ANXA1；5个下调关键基因：GABRG2、SYT1、SYN2、KCNC1、SLC32A1；⑤实验证实在阿尔茨海默病小鼠模型的海马组织中GABRG2、KCNC1、SLC32A1表达显著下调；⑥结果提示上述3个基因可以作为治疗和诊断阿尔茨海默病的潜在基因，为阿尔茨海默病的治疗提供重要的线索，亦可以作为阿尔茨海默病与癫痫的共治疗靶点。

https://orcid.org/0000-0002-3948-882X(李欣儒)

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类风湿性关节炎滑膜组织差异基因的筛选和分析

王晨宇, 姚佳炜, 徐雄峰, 邱波

中国组织工程研究 2023, 27 (20): 3224-3229. DOI: 10.12307/2023.406

摘要（368）

PDF （1384KB）（45）

文题释义：

类风湿性关节炎：是一种病因未明的慢性、以炎性滑膜炎为主的系统性疾病。其特征是手、足小关节的多关节、对称性、侵袭性关节炎症，经常伴有关节外器官受累及血清类风湿因子阳性，可以导致关节畸形及功能丧失。
Hub基因：又称关键基因，是指在相关疾病或某生物学过程中发挥至关重要作用的基因，其表达可影响其他基因的调控，往往作为相关疾病重要的作用靶点和研究热点。

背景：类风湿性关节炎为自身免疫性疾病，研究其发病机制并进行相应的靶向治疗是目前主要的研究方向。
目的：对类风湿性关节炎滑膜炎基因芯片数据进行生物信息学分析，寻找差异基因，建立和完善类风湿性关节炎的基因调控网络。
方法：利用GEO2R对数据库中筛选出的类风湿性关节炎芯片进行基因差异表达分析，使用R语言及 DAVID 对差异基因进行基因本体论富集分析和DAVID功能富集分析，String数据库进行蛋白网络互作分析，Cystoscape软件获取关键基因，实时荧光定量PCR和Western blot对部分关键靶基因进行实验验证。
结果与结论：①类风湿性关节炎患者的滑膜组织中2 064个基因呈差异性表达，其中上调基因625个，下调基因1 439个；②差异基因主要涉及免疫反应激活细胞表面受体信号通路和抗原受体介导的信号通路等生物反应；③根据蛋白互作网络分析筛选出10个关键靶基因，包括表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)、MYC、RELA、ITGB2、LCK、EPHB2、IRF4、NRAS、FN1、MAPK1；④基于蛋白互作网络的蛋白互作线数量与Cystoscape算法评分得到EGFR、MYC、RELA、ITGB2、LCK五个显著性较高的基因，并对其进行实验验证；⑤实时荧光定量PCR和Western blot实验结果表明，类风湿性关节炎组滑膜组织中 EGFR、MYC、RELA、ITGB2、LCK基因的 mRNA和蛋白表达水平较对照组滑膜组织显著增高，其中EGFR最为显著；⑥提示膝关节类风湿性关节炎滑膜组织有明显不同的基因表达特征，其中EGFR是类风湿性关节炎滑膜组织最有价值的差异表达基因。
https://orcid.org/0000-0002-4338-2657(王晨宇)

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基于RSSCAN步态系统的脑梗死偏瘫患者步态分析

金娜英, 吴家宝, 李玉月, 李莹洁, 周莉, 李宗衡, 张勇

中国组织工程研究 2023, 27 (23): 3609-3615. DOI: 10.12307/2023.563

摘要（350）

PDF （1200KB）（71）

文题释义：

RSSCAN步态系统：由RSSCAN International公司生产的步态测试与分析系统，配有一个长2 m、宽0.4 m且内含16 384个压力感受器的步道压力测试平板，与电脑信息采集端软件相连，能够实时动态地采集受试者在测试平板上步行时的时-空参数(包括步速、支撑时相、摆动时相、步态周期、步长、步幅、步宽、足轴角)及生物力学相关参数(包括压力参数、压强参数、足底冲量和足底接触面积)等。
偏瘫步态：是脑卒中患者常见后遗症之一。由于机体运动系统失去高位中枢神经调控，原始的、被抑制的皮质下中枢运动反射释放，导致肢体肌群间协调功能紊乱、肌张力异常等而出现运动功能障碍。典型的偏瘫步态表现为患足摆动时足下垂、内翻、髋关节外展外旋的划圈样步态。

背景：量化脑梗死偏瘫患者步态特征能够作为其后期康复治疗的重要参考依据，而RSSCAN步态系统能够实时定量地采集受试者行走时的步态参数。
目的：探究脑梗死偏瘫患者的步态特征及健、患侧足之间的步态差异。
方法：纳入北京中医药大学东直门医院与北京中医医院怀柔医院收治的脑梗死偏瘫患者134例，其中男102例，女32例，年龄(60±9)岁。通过RSSCAN步态系统采集受试者步行时的步态参数，选取中间段测试中两对步态周期连续的清晰足印，并将受试者双侧足底手动分成十分区(第1趾区、第2-5趾区、第1跖骨区、第2跖骨区、第3跖骨区、第4跖骨区、第5跖骨区、中足区、足跟内侧区、足跟外侧区)，获取偏瘫患者步态时-空参数及生物力学相关参数进行分析。

结果与结论：①步态时-空参数：健侧足支撑时间大于患足(P < 0.01)，患侧足摆动时间、步长均大于健足(P < 0.05)；Pearson或Spearman秩相关分析表明，健侧足与患侧足的支撑时间、步态周期、步长、步宽、步幅具有显著正相关关系(P < 0.01)；②生物力学相关参数：与患侧足相比，健侧足在第1趾区、第2-5趾区、第1跖骨区的最大压力、最大压强、足冲量增大(P < 0.05)，足跟外侧区的最大压力增大(P < 0.05)，足跟内侧区、足跟外侧区的足冲量增加(P < 0.01)，第2-5趾区、中足区的足底接触面积增加(P < 0.05)；Pearson或Spearman秩相关分析表明，健侧足与患侧足在足底十分区的最大压力、最大压强和足冲量值均具有显著正相关关系(P < 0.01)，在第2-5趾区、第1跖骨区、第2跖骨区、第3跖骨区、第4跖骨区、中足区、足跟内侧区、足跟外侧区的足底接触面积具有显著正相关关系(P ≤ 0.01)；③脑梗死偏瘫患者步态特征主要体现在：从时间参数上看，健足承担主要代偿作用；从空间参数方面上看，为维持步行的稳定性，与患侧足对比，健侧足表现更为保守；生物力学方面：为弥补患侧足向前推力的不足，健侧足前足区受力增加，这种不对称受力的代偿模式可能不利于步行能力的恢复。

https://orcid.org/0000-0003-0800-3030(金娜英)

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海南省6-18岁在校学生高血压现患率及其影响因素分析

王巍潼, 欧阳范献, 李军, 李佳琪

中国组织工程研究 2023, 27 (23): 3728-3735. DOI: 10.12307/2023.532

摘要（279）

PDF （963KB）（37）

文题释义：

高血压：是一种心血管病综合征，血压只是一个需干预的趋势指标，以临界值定义是不是高血压显得有些武断，这也得到了国内外专家学者的认同。然而，考虑到实际可操作性，只能以血压临界值作为简化诊断和治疗决策的依据。《中国高血压防治指南(2018年修订版)》高血压定义：在未使用降压药物的情况下，患者收缩压≥ 140 mmHg和(或)舒张压≥ 90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。
儿童青少年高血压：儿童青少年(指18岁以下人群，简称“儿童”)时期发生的高血压，以原发性高血压为主，多数表现为血压水平的轻度升高(1级高血压)，通常没有不适感，无明显临床症状。除非定期体检时测量血压，否则不易被发现。

背景：儿童青少年高血压近年来检出率增高，是值得关注的公共卫生问题。目前，没有针对海南省全省儿童青少年高血压流行现状和影响因素的探索。儿童青少年高血压早期无明显临床症状，不易被发现。
目的：了解海南省6-18岁在校学生高血压流行现状、分布特征及其影响因素，为早期精准预防及干预提供理论依据。
方法：收集2013-2020年海南省18个市县在校学生健康监测数据，共纳入6 253 567条信息，其中男生3 408 734(54.51%)条信息，女生2 844 833(45.49%)条信息。分别采用《中国3-17岁儿童性别、年龄别和身高别血压参照标准》《中国高血压防治指南2018年修订版》《学龄儿童青少年超重与肥胖筛查界值WS_T586-2018》《7岁-18岁儿童青少年高腰围筛查界值WS_T611-2018》《儿童青少年发育水平的综合评价》标准评估6-17岁儿童青少年血压、18岁青少年血压、体质量指数、腰围和肺活量指数，是否为腹型肥胖采用国际推荐标准判定，即腰围身高比(WHtR)≥0.5为腹型肥胖。采用Spearman相关分析和多分类Logistic回归模型分析体质量指数、腰围、腰围身高比、肺活量指数与血压之间的相关性和危险因素。

结果与结论：海南省6-18岁在校学生高血压分布情况存在如下特征：①儿童青少年高血压分布存在地区聚集性，血压严重程度由高到低依次为南部、东部、西部、中部、北部。②各年龄段男女生各级高血压分布有显著性差异(各组P < 0.001)；男生13岁后正常高值血压检出率涨幅明显大于女生，男生14-17岁后1级高血压检出率稳步上升；6-13岁女生组的血压严重程度高于男生，而14-17岁男生组的血压严重程度高于女生。③多因素Logistic回归分析显示，女生(OR=1.185，95%CI：1.180-1.189，P < 0.001)；体质量指数(超重：OR=1.144，95%CI：1.135-1.154，P < 0.001；肥胖：OR=1.120，95%CI：1.105-1.135，P < 0.001)、腰围(正常腰围高值：OR=1.053，95%CI：1.046-1.061，P < 0.001；高腰围：OR=1.025，95%CI：1.012-1.037，P < 0.001)、腰围身高比(腹型肥胖：OR=1.286，95%CI：1.270-1.303，P < 0.001)为儿童青少年高血压危险因素。年龄、肺活量指数(中等水平：OR=0.956，95%CI：0.944-0.968，P < 0.001；中上等水平：OR=0.869，95%CI：0.858-0.880，P < 0.001；上等水平：OR=0.739，95%CI：0.726-0.753，P < 0.001)为儿童青少年高血压保护因素，肺活量指数水平越高发生儿童青少年高血压的风险越小。④上述数据证实，海南省6-18岁在校学生高血压检出率偏高，地区、检测年份、年龄、性别、体质量指数、腰围、腹型肥胖和肺活量指数均是儿童青少年高血压检出率的影响因素；海南省6-18岁儿童青少年需将体质量指数、腰围、腰围身高比控制在正常范围内，而提高肺活量指数水平是有效控制血压偏高的重要手段。

https://orcid.org/0000-0002-1529-5935(王巍潼)；https://orcid.org/0000-0003-3652-2591(欧阳范献)

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补骨脂-淫羊藿对类风湿关节炎抗炎机制的分子对接分析：动物实验验证

冉磊, 韩海慧, 徐博, 王建业, 沈军, 肖涟波, 施杞

中国组织工程研究 2024, 28 (2): 208-215. DOI: 10.12307/2023.874

摘要（262）

PDF （4568KB）（188）

文题释义：

类风湿关节炎：是一种慢性的自身免疫疾病，其特征是以小关节为主的关节炎症及周围组织的疼痛和肿胀，常与其他类风湿疾病，如系统性红斑狼疮和类风湿性心脏病等合并发生。随病情加重可逐步导致关节软骨破坏、关节畸形，严重影响患者的日常生活及生活质量。
分子对接技术：是一种用于确定药物分子与靶分子之间相互作用的方法。目前可研究中草药活性成分与生物靶点的相互作用，有助于揭示中草药的药理作用机制，如研究中药抗癌、抗炎和抗病毒活性的分子机制，并为中草药的药效预测、质量标准和药物设计提供依据。

背景：临床上补骨脂-淫羊藿治疗类风湿关节炎疗效明显，但两者所含有效成分复杂，在分子水平上治疗类风湿关节炎的作用机制仍不明确。

目的：基于网络药理学和分子对接技术建立胶原诱导型关节炎模型，验证补骨脂-淫羊藿治疗类风湿关节炎可能的作用靶点及通路，为以补骨脂-淫羊藿为主的临床方剂使用提供可靠的实验依据。
方法：借助中医药研究平台、中医百科全书和上海有机所的中药与化学成分数据库等检索并筛选有效成分，从PubChem平台获取3D分子式，通过PharmMapper和SwissTargetPrediction平台进行靶标预测；结合DrugBank、GeneCards、OMIM等基因数据库完成类风湿关节炎的疾病靶点获取，经Uniport数据库校准靶标，借助VENNY 2.1获取补骨脂-淫羊藿与疾病交集靶点并绘制韦恩图；采用STRING平台构建蛋白质互作网络图；使用Metascape平台进行基因本体论功能分析及京都基因与基因组百科全书分析，进行数据可视化，利用Cytoscape 3.9.0构建中药-成分-靶点-疾病-通路四重网络模型；运用AutoDock-Vina软件将主要有效成分与核心靶点进行分子对接验证，探索最佳结合靶点。建立Ⅱ型胶原+佐剂诱导型关节大鼠模型，用补骨脂-淫羊藿干预21 d后，观察其对相关通路靶点及炎性细胞因子的影响。

结果与结论：①筛选补骨脂与淫羊藿活性成分28个，与类风湿关节炎交集靶点共288个，主要成分有异补骨脂素、补骨脂定、淫羊藿苷等；交集靶点主要有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、肿瘤坏死因子、血管内皮生长因子A等；②基因本体论分析获得生物过程2 232条，主要与丝氨酸蛋白磷酸化、AKT正调控、活性氧代谢过程等功能有关；③京都基因与基因组百科全书富集分析结果202条，主要有PI3K/AKT信号通路和表皮生长因子受体信号通路等，可能通过调节滑膜细胞凋亡与增殖、抑制炎性因子等发挥治疗作用；④分子对接结果表明补骨脂-淫羊藿主要与AKT1及雌激素受体转录因子1结合活性最强，并形成稳定结构，与PI3K/AKT等凋亡增殖、炎性介导等调控信号通路密切相关；⑤补骨脂-淫羊藿可降低胶原诱导型关节炎大鼠模型血清中白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α的表达；⑥补骨脂-淫羊藿可调低胶原诱导型关节炎大鼠模型关节滑膜中p-PI3K、p-AKT、p-FOXO1蛋白的表达；⑦结果证明，补骨脂-淫羊藿可能经PI3K/AKT/FOXO1信号通路抑制关节滑膜细胞增殖和抑制炎性因子表达等发挥治疗作用，这可能与类风湿关节炎关节炎症和骨破坏的发生密切相关，同时为临床的合理使用及新药开发提供了参考依据。

https://orcid.org/0009-0009-3381-1049(冉磊)

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缺血性脑卒中与血管再生的前沿热点分析

夏天晴, 戎梦玮, 但存燕, 杨婷, 丁智斌, 宋丽娟, 马存根

中国组织工程研究 2024, 28 (23): 3692-3698. DOI: 10.12307/2024.418

摘要（230）

PDF （1972KB）（64）

文题释义：

文献计量学：是以各类文献为基础，采用数学、计算机科学、系统科学的方法对文献规律、文献科学管理及科学技术动态与特征进行研究的一门科学。
缺血性脑卒中：又称脑梗死，是各种原因导致脑动脉血流中断，局部脑组织缺氧、缺血性坏死而出现相应神经功能缺损的脑血管疾病。

背景：血管再生为缺血性脑卒中发病后重要的修复过程之一，因此二者之间的可视化分析极其必要。

目的：基于文献计量学分析近10年来缺血性脑卒中与血管再生研究的相关文献，梳理该领域的研究现状、热点及未来发展趋势。
方法：应用文献计量学方法，检索Web of Science(WoS)数据库2011年1月至2023年5月期间缺血性脑卒中与血管再生的相关文献，获取的数据采用可视化软件VOSviewer从发文量、国家、关键词、机构、作者、引文、关键词等方面进行系统分析。

结果与结论：经过检索筛选出了1 484篇文章，发现缺血性脑卒中和血管再生之间的关系已成为了脑血管领域内新兴的研究热点，发文量持续上升。其中大多发文机构来自于中国与美国，文章被引用次数最高的机构是上海交通大学，最有影响力的作者是HERMANN DM，他的文章被引用了1 003次，而细胞外囊泡、microRNA、间质干细胞与疾病之间的关系是这一领域内的研究热点。通过文献计量学分析为缺血性脑卒中及血管再生领域提供了可视化分析，发现此领域将是一个新兴的焦点，同时也为缺血性脑卒中和血管再生的研究要点和未来趋势提供了有益参考。

https://orcid.org/0009-0002-6397-9722(夏天晴)

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索马鲁肽治疗阿尔茨海默病的潜在靶点：沉默信息调节因子1

柴世凡, 李欣儒, 叶育采, 孙俊丽, 蔡红艳, 王昭君

中国组织工程研究 2024, 28 (20): 3235-3239. DOI: 10.12307/2024.382

摘要（221）

PDF （1770KB）（103）

文题释义：

阿尔茨海默病：是一种慢性不可逆的神经退行性疾病，是目前最常见的痴呆类型，其病理特征包括大量β-淀粉样蛋白积聚形成的老年斑、过度磷酸化的tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结和大量神经元的丧失，最终形成脑萎缩。根据其病理过程进展分为无症状的临床前期、轻度认知功能障碍期和有明显认知功能障碍的临床期。
沉默信息调节因子1：是一种高度保守的NAD依赖性脱乙酰酶，属于去乙酰化酶家族最突出和最广泛研究的成员，是一种翻译后调节因子，通过脱乙酰化多种蛋白质(包括组蛋白和非组蛋白)影响多种生物过程，与健康寿命和寿命密切相关，目前在肿瘤、炎症、老化、自噬等领域研究广泛。

背景：研究发现胰高血糖素样肽1及其类似物具有显著的神经保护作用，并且已有部分药物应用到阿尔茨海默病临床三期研究阶段，然而其发挥神经保护作用的具体机制尚不明确，有待进一步探讨阐明。

目的：拟通过生物信息学和网络药理学分析方法筛选出阿尔茨海默病发病机制的相关基因，以及索马鲁肽(一种胰高血糖素样肽1受体激动剂)治疗阿尔茨海默病的相关靶点，对两者进行综合分析挑选出潜在靶点基因，并在细胞水平加以验证。
方法：利用DisGeNET数据库筛选出阿尔茨海默病患者与健康人群的差异基因，利用PubChem在线数据库得到索马鲁肽的化学结构式和2D结构图，利用DAVID在线数据库进行GO/KEGG富集分析，利用STRING数据库进行蛋白互作网络的构建，利用HPA数据库判断目的蛋白在人体各组织中的分布特点，最后使用蛋白印迹技术和免疫荧光技术检测索马鲁肽干预HT22细胞之后的蛋白表达情况。

结果与结论：①利用DisGeNET数据库内数据得到3 374个阿尔茨海默病患者与健康人群的差异基因，同时获得索马鲁肽潜在药物的101个靶基因，取两者交集得到23个相关基因；结合蛋白互作网络从中筛选出10个关键基因，分别是沉默信息调节因子1(SIRT1)、CASP9、CCND1、CASP1、KEAP1、DLG4、CASP4、GRB2、GRIA1、EDNRA；②GO基因功能分析显示关键基因主要富集在：半胱氨酸型内肽酶的正向调节活动，蛋白溶解的正向调节，半胱氨酸型内肽酶的正向调节，涉及凋亡活动过程的细胞质部分，AMPA谷氨酸受体复合物，炎症复合物，CARD结构域结合，半胱氨酸型内肽酶活性，半胱氨酸型内肽酶活性参与凋亡过程；KEGG信号通路分析结果主要为：结直肠癌，非小细胞癌，子宫内膜癌，上述均与免疫浸润、炎症、自噬凋亡相关；此外，根据关键基因的关联度排名及在HPA在线数据库不同组织中的分布情况，挑选出最显著的差异基因为SIRT1；③细胞实验显示，SIRT1蛋白表达在β-淀粉样蛋白1-42干预后的HT22细胞中显著下调，而经过索马鲁肽处理后明显上升；④结果显示，SIRT1可能是索马鲁肽治疗阿尔茨海默病的靶点基因。

https://orcid.org/0000-0002-3642-8135(柴世凡)

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急性脑出血模型大鼠脑组织中差异表达基因测序的验证及功能分析

高玉广, 钟洁, 黄德庆, 马玉娟, 廖煜雄, 刘琦琦

中国组织工程研究 2024, 28 (20): 3182-3189. DOI: 10.12307/2024.354

摘要（214）

PDF （2351KB）（54）

文题释义：

转录组测序：是指利用第2代高通量测序技术进行cDNA测序，全面快速地获取某一物种特定器官或组织在某一状态下的几乎所有转录本。
生物信息学：是运用数学和信息学方法阐明和解释海量生物学数据所蕴含的生物学意义的重要手段和工具。

背景：急性脑出血中存在差异表达的基因，这些基因与脑出血发生发展有关。

目的：筛选急性脑出血大鼠模型脑组织中差异表达的基因和关键基因，并采用qPCR进行验证，分析关键基因与脑出血后神经功能、脑组织含水量的关系。
方法：78只SD大鼠随机分为2组：脑出血组大鼠于右侧尾状核部位注射胶原酶构建脑出血模型，假手术组大鼠于相同部位注射等量生理盐水。运用TRIzol法将2组大鼠的脑组织提取出RNA，转录组测序，筛选急性脑出血脑组织的差异表达的基因，经过qPCR验证，分析基因与脑出血后神经功能、脑组织含水量的关系，并结合生物信息学对关键基因进行GO、KEGG功能富集分析。

结果与结论：①筛选出10个关键基因，分别是CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E、CCL20；②脑出血组的关键基因GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E含量低于假手术组(P < 0.05)，CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、CCL20含量高于假手术组(P < 0.05)；③关键基因GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E含量与脑组织含水量、神经功能缺损评分正相关(P < 0.05)，CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、CCL20含量与脑组织含水量、神经功能缺损评分负相关(P < 0.05)；④GO分析显示基因在生物过程差异表达基因主要富集于白细胞趋化性、趋化因子介导的信号通路；细胞组成差异表达基因主要富集于阳离子通道复合物、离子通道复合物；分子功能差异表达基因主要富集于门控通道活动、离子通道活动；⑤KEGG分析示基因集中于TNF信号通路、谷氨酸能突触、GABA能突触；⑥结论：在脑出血中出现差异表达的基因为CXCL8、SERPINE1、TFPI2、CXCR4、GDA、KCNQ5、ERICH3、SCN3B、CACNA1E、CCL20，这些基因与脑出血后脑组织含水量、神经功能相关，这些基因主要富集在细胞组分、结合功能、细胞突起等相关的生物学功能上。

https://orcid.org/0000-0003-1704-6235(高玉广)

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细胞凋亡在缺血性脑卒中过程中作用的可视化分析

段彦哲, 滑键林, 丁智斌, 江楠, 宋丽娟, 闫玉清, 马存根

中国组织工程研究 2024, 28 (26): 4145-4150. DOI: 10.12307/2024.430

摘要（194）

PDF （3633KB）（23）

文题释义：

文献计量学：是以文献体系和文献计量特征为研究对象，采用数学、统计学等计量研究方法，研究文献情报的分布结构、数量关系、变化规律和定量管理，进而探讨科学技术某些结构、特征和规律的一门学科。
细胞凋亡：指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一个被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用。细胞凋亡并不是病理条件下自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。

背景：缺血性脑卒中是一种与细胞凋亡相关的高发性疾病。在脑缺血后会出现神经元的死亡，包括坏死和凋亡两种方式。缺血核心区以坏死为主，而半暗带内的迟发性神经元死亡则以凋亡为主，半暗带已经成为现在缺血性脑卒中治疗的靶点。此文献计量分析用于确定过去5年缺血性脑卒中中细胞凋亡的全球科学产出特征、热点和前沿。

目的：采用文献计量学的方法分析缺血性脑卒中病理过程中细胞凋亡的作用及其机制。
方法：从Web of Science Core Collection的科学引文索引扩展(SCI-Expanded)和社会科学引文索引扩展(SSCI-Expanded)中检索2018-2022年缺血性脑卒中中细胞凋亡的相关文献记录927篇。使用citespace、VOSviewer和Bibliometrix对缺血性脑卒中中细胞凋亡的研究趋势和热点进行可视化分析。

结果与结论：①在过去5年中，2018-2020年有关细胞凋亡在缺血性脑卒中中的作用发文量呈上升趋势，但在2020年发生转折，发文数量开始下降；其中中国的发文量最多，美国居于第2名；首都医科大学和《BRAIN RESEARCH BULLETIN》分别是发文最多的机构和期刊；近年来，“Expression”和“Oxidative stress”这2个关键词出现的频率较高；②文献计量学研究表明，在过去的5年中，大多数研究主要集中在基础研究上，其中细胞凋亡在缺血性脑卒中中的作用在近3年的研究中逐渐减少，呈现下降趋势；反之，神经再生逐渐成为了一个研究的热点，尤其在不同机制影响下对神经营养因子的调控，以及在血管生成和胶质细胞修复方面的研究呈上升趋势，同时在神经再生中细胞凋亡是一个潜在的发掘点。

https://orcid.org/0009-0002-8204-6442(段彦哲)

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菟丝子治疗骨关节炎：网络药理学分析及实验验证

张天栋, 彭青平, 刘欢, 冯建国, 易茜, 黄文华

中国组织工程研究 2024, 28 (28): 4516-4521. DOI: 10.12307/2024.456

摘要（167）

PDF （3387KB）（94）

文题释义：

分子对接：分子对接技术原理源自19世纪Fisher的受体学说，发展至今人们认为药物与体内蛋白质分子即受体会发生相互作用而进行连接，相互作用的稳定性依赖于两者的空间匹配和能量匹配。该文采用的分子对接技术软件AutoDockTools通过建立药物配体和蛋白质受体结构的半柔性模型，分析判断配体和受体之间是否能够相互作用(空间匹配)，并对作用稳定性进行评分(能量匹配)。
核因子κB信号通路：核因子κB(P 65)是参与关节炎症和组织破坏病理生理的重要转录因子，涉及滑膜、软骨、软骨下骨等多个组织。在骨关节炎中，激活关节软骨细胞表面的机械受体和细胞因子受体的细胞外基质降解产物、纤连蛋白分子、机械应力、老化因素和促炎细胞因子(如肿瘤坏死因子α或白细胞介素1β)，均可导致核因子κB信号通路的激活，诱发或加重骨关节炎。

背景：菟丝子具有补肝肾、益精髓的功效，而骨关节炎的主要病机为肝肾亏虚，推测菟丝子与骨关节炎之间有一定的联系。

目的：基于网络药理学和分子对接的分析手段挖掘骨关节炎和菟丝子之间的潜在联系，对中药本草菟丝子的作用机制进行合理的推测与验证。
方法：先在中草药数据库TCMSP中筛选菟丝子的有效活性成分和作用靶点，另在疾病数据库GeneCards、OMIM、TTD中收集骨关节炎的相关基因；取交集后进行一系列分析，并筛选出核心基因；通过对核心基因的富集分析选择菟丝子作用于骨关节炎的通路，通过分子对接验证核心基因的作用，并依此选择合适的有效活性成分进行实验验证。

结果与结论：①筛选出11种菟丝子的有效活性成分，菟丝子和骨关节炎有66个交集靶点基因，后续筛选出12个核心基因，包括肿瘤坏死因子、白细胞介素1B、TP53、RACα丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、血管内皮生长因子A、基质金属蛋白酶9、前列腺素过氧合酶2、胱天蛋白酶3、表皮生长因子、过氧化物酶体增生激活受体γ、白细胞介素10、血管细胞黏附因子1；②对核心基因进行富集分析后，选择经典炎症通路核因子κB信号通路进行后续菟丝子缓解骨关节炎炎症的分析验证；根据各活性成分和通路核心基因前列腺素过氧合酶2进行分子对接后得到的结果，选择亲和力最高的芝麻素进行后续细胞实验验证，结果证实了菟丝子的有效成分芝麻素可以通过抑制白细胞介素1β诱导的核因子κB信号通路降低环氧合酶2的表达；③结果表明，菟丝子的活性有效成分芝麻素通过抑制白细胞介素1β诱导的核因子κB信号通路降低环氧合酶2的表达，达到改善骨关节炎炎症的作用，证实了菟丝子在骨关节炎方面的治疗效果。

https://orcid.org/0009-0002-8009-2648(张天栋)

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泛凋亡因子在骨质疏松症中的诊断标记物及亚型分析

丁强, 熊波, 刘金富, 田照, 容向宾, 陈立民, 陶红成, 李豪, 曾平

中国组织工程研究 2024, 28 (28): 4505-4510. DOI: 10.12307/2024.431

摘要（145）

PDF （2994KB）（170）

文题释义：

骨质疏松症：是一种以骨密度降低，易于发生骨折为特征的骨骼疾病，随着人口结构的变化，骨质疏松症正在成为全球卫生保健的一个日益增加的负担，若早期诊断与防治有望取得良好的临床疗效，因此寻找可靠的诊断生物标志物是目前值得关注的问题。
泛凋亡(PANoptosis)：是基于对炎症小体/焦亡与凋亡和坏死性凋亡之间交互作用的研究而建立的概念。它是一种炎症性程序细胞死亡，受到泛凋亡复合体的调控，具有细胞焦亡、凋亡和/或坏死性凋亡的关键特征，且不能被焦亡、凋亡和坏死性凋亡中任意一种死亡方式单独表征。

背景：研究推测泛凋亡可能参与了骨质疏松的病理过程，但目前尚未有泛凋亡基因在骨质疏松中的相关机制研究。

目的：分析泛凋亡调节因子在骨质疏松症发生发展过程中的生物学机制。
方法：从Gene Expresion omnibus(GEO)数据库中获得GSE56815数据集，提取泛凋亡基因进行差异分析。通过随机森林树模型筛选泛凋亡关键基因，构建疾病风险预测模型。运用共识聚类算法、单样本基因组富集分析以及免疫浸润分析探讨不同泛凋亡分子亚型间的差异性。通过医学本体信息检索平台 Coremine medical 数据库预测调节泛凋亡关键基因的中药药物。

结果与结论：①基于4个泛凋亡关键基因(CASP1、CASP10、MEFV、TNF)，确定了骨质疏松症中的诊断标志物，构建了患病风险预测模型并进行验证；②将骨质疏松患者分为2种不同的泛凋亡亚型(簇A、B和基因簇A、B)，且簇B和基因簇B的泛凋亡评分分别高于簇A和基因簇A；③通过 Coremine medical 数据库预测出人参等能调节泛凋亡关键基因的中药药物。

https://orcid.org/0009-0008-7591-4313(丁强)

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绝经后骨质疏松症潜在铁死亡及细胞焦亡相关诊断生物标志物

李树栋, 梁学振, 骆帝, 李嘉程, 阎博昭, 李刚

中国组织工程研究 2024, 28 (28): 4511-4515. DOI: 10.12307/2024.493

摘要（137）

PDF （2632KB）（48）

文题释义：

铁死亡：于2012年提出的一种由脂质过氧化驱动、受调节的铁依赖性细胞程序性死亡方式，其本质是谷胱甘肽耗尽、谷胱甘肽过氧化物酶活性降低，脂质氧化物无法发生还原反应，Fe2+氧化脂质产生活性氧，诱导铁死亡发生。铁死亡广泛参与了肌肉骨骼疾病的发生发展进程，在防治绝经后骨质疏松症方面具有巨大潜力。

细胞焦亡：是一种新的细胞裂解性程序性死亡方式，主要表现为细胞胀大导致细胞膜破裂，释放细胞内容物进而激活炎症反应。细胞焦亡的机制分为经典途径和非经典途径，经典途径主要依赖于Caspase-1，非经典途径则主要依赖于Caspase-4、Caspase-5、Caspase-11。成骨细胞焦亡可能是绝经后骨质疏松症的发病机制之一，基于细胞焦亡的绝经后骨质疏松症治疗策略是新的研究方向。

背景：铁死亡及细胞焦亡可能在绝经后骨质疏松症的发生发展过程中起到作用，可能存在诊断绝经后骨质疏松症的相关生物标志物。
目的：利用生物信息学手段寻找绝经后骨质疏松症过程中铁死亡及细胞焦亡相关的关键基因，以进一步阐明其生物学机制。
方法：使用美国国家基因表达综合数据库(GEO数据库)下载绝经后骨质疏松症的数据集GSE56815和GSE7429，对两数据集进行预处理，借助R软件limma包进行数据差异表达分析，通过DIVID、KOBAS数据库进行富集分析，借助STRING、Cytoscape绘制蛋白互作网络，通过CytoHubba选取Hub基因，通过铁死亡基因数据库及细胞焦亡数据库筛选关键基因。利用CIBERSORT包测定绝经后骨质疏松症样本的免疫浸润情况，进行关键基因与免疫细胞的相关性分析。

结果与结论：①于实验样本中共计筛选出30个绝经后骨质疏松症的差异基因，其中9个基因表达上调，21个基因表达下调；②GO、KEGG通路富集显示差异主要集中在丝氨酸型内肽酶活性、先天免疫反应、特殊颗粒管腔、肾素分泌等；③PPI网络显示差异基因的相关性，CytoHubba选出Degree值前10的Hub基因；④Hub基因与FerrDb铁死亡数据库及细胞焦亡数据集取交集得到关键基因ELANE、LCN2；⑤受试者工作特征曲线及箱图表明，ELANE、LCN2在绝经后骨质疏松症血清样本中的表达较正常样本明显降低，具有良好的诊断价值；⑥免疫浸润分析显示，ELANE可能与记忆性静息CD4 T细胞、M0巨噬细胞、M2巨噬细胞有关，LCN2可能与M0巨噬细胞有关。

https://orcid.org/0009-0009-1052-9382(李树栋)

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自噬及铁死亡相关靶点与慢性肾病肾功能损伤的进展：生物信息学分析及实验验证

陈冠廷, 张琳琪, 王希茜, 陈旭

中国组织工程研究 2024, 28 (32): 5122-5129. DOI: 10.12307/2024.510

摘要（129）

PDF （6017KB）（197）

文题释义：

铁死亡：铁死亡被定义为由脂质过氧化介导的膜损伤引起的铁依赖性调节性坏死，受氧化还原稳态、铁代谢、线粒体活性及氨基酸、脂质和糖代谢等多种细胞代谢事件的调节，主要特征为铁蓄积、谷胱甘肽过氧化物酶活性降低和脂质过氧化物沉积。
自噬：细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。自噬发生时，一些损坏的蛋白质或细胞器等被双层膜结构的自噬小泡包裹，并最终送到溶酶体中降解，降解产生的氨基酸等小分子物质可被细胞再利用，在能量代谢、细胞内质量控制以及细胞发育和分化过程中起到平衡作用。

背景：自噬及铁死亡在慢性肾病的病程发展过程中发挥着重要作用，但目前对于慢性肾病肾组织自噬及铁死亡相关分子机制及基因靶点尚不清楚。

目的：基于生物信息学筛选慢性肾病相关数据集中差异表达基因，并探讨其中适合作为筛查慢性肾病患者肾功能进展的潜在关键生物标志物。
方法：①从GEO数据库获取GSE137570数据集，通过Networkanalyst数据库分析筛选差异表达基因，OMIM，GENECARD，FerrDb及HAMdb数据库分别获取铁死亡及自噬相关靶点，各数据取交集以获取慢性肾病自噬和铁死亡相关差异表达基因，并行富集分析。利用STRING网站构建差异表达基因蛋白互作网络，导入Cytoscape软件后利用MCODE及CytoHubba插件对蛋白互作网络进行功能模块分析，筛选潜在核心靶点，经富集分析以获取潜在核心靶点功能。②体外实验：将小鼠源肾小管上皮细胞分为2组，空白组不予任何干预，模型组加入5 ng/mL 转化生长因子β1刺激24 h以诱导肾小管上皮细胞间充质转化，流式细胞术检测细胞中活性氧含量及线粒体膜电位变化，RT-PCR法检测细胞中铁死亡、自噬相关指标及潜在核心靶点mRNA表达。

结果与结论：①GSE137570数据集筛选后共计获取480个差异基因，其中表达上调基因104个，表达下调基因376个(log2|(FC)| > 1，P < 0.05)；OMIM、GENECARD、FerrDb及HAMdb数据库获取铁死亡相关靶点562个，自噬相关靶点1 266个，将差异基因与铁死亡、自噬相关靶点取交集，分别获得铁死亡相关靶点15个，自噬相关靶点18个。②富集分析结果表明，铁死亡相关差异基因主要涉及硫氨基酸代谢、中性粒细胞脱粒等生物学过程及铁死亡信号通路，自噬相关差异基因主要富集于血小板脱颗粒、细胞外基质降解等生物学过程及受体酪氨酸激酶的信号传导。③经MCODE及CytoHubba筛选蛋白互作网络中关键基因，分别为CD44，ALB，TIMP1，PLG，CCL2，DPP4。④免疫浸润分析结果显示B细胞、CD4+T细胞、NK细胞及单核细胞等免疫细胞在慢性肾病肾组织中表达具有显著差异，而核心靶点与此类免疫细胞同样存在显著相关性(P < 0.05)。⑤ROC曲线分析结果进一步表明可通过CD44，ALB，TIMP1，PLG，CCL2，DPP4有效诊断慢性肾病病理进展。⑥经单细胞测序结果显示，除PLG外，各模型组小鼠肾组织靶点基因表达与该实验结果基本一致。⑦RT-PCR结果显示，对于自噬及铁死亡表型的验证，与空白组比较，模型组中LC3B，Nrf2，SLC7A11 mRNA表达显著降低(P < 0.05)，P62 mRNA表达显著增高(P < 0.05)；潜在核心靶点验证方面，与空白组比较，模型组中ALB、PLG mRNA表达显著降低(P < 0.05)，TIMP1，CCL2 mRNA表达显著升高(P < 0.05)。⑧上述结果显示，经生物信息学分析与实验验证，CD44，ALB，TIMP1，PLG，CCL2在慢性肾病患者肾组织中异常表达，与肾小球滤过率及肾间质纤维化密切相关，对慢性肾病进展或具有预测作用。

https://orcid.org/0000-0003-1207-4325(陈冠廷)；https://orcid.org/0009-0006-0949-7342(张琳琪)

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肥胖和骨质疏松之间的关联：一项两样本双向孟德尔随机化分析

詹群璋, 张钰玲, 韩雨欣, 吕嘉振, 郑晓霞, 曲崇正

中国组织工程研究 2024, 28 (27): 4319-4324. DOI: 10.12307/2024.579

摘要（126）

PDF （2295KB）（13）

文题释义：

孟德尔随机化：是流行病学研究中评估病因推断的数据分析技巧，它在非实验数据中，使用遗传变异作为工具变量来估计感兴趣的暴露因素与所关注结局之间的因果关系。
全基因组关联分析(Genome-wide association study，GWAS)：是应用基因组中数以百万计的单核苷酸多态性为分子遗传标记，进行全基因组水平上的对照分析或相关性分析。

背景：多项临床研究观察表明肥胖与骨质疏松症之间存在密切关系，但肥胖与骨质疏松症之间是否存在遗传因果效应尚不清楚。

目的：利用大规模全基因组关联研究的汇总数据，通过孟德尔随机化分析探究肥胖和骨质疏松之间的关联。
方法：肥胖数据来自人体特征遗传调查(GIANT)和英国生物样本库(UKBB)的汇总统计数据。骨质疏松症的数据来自从骨质疏松症遗传因素联盟(GeFOS)获得的2种骨密度表型：全身骨密度和跟骨骨密度。逆方差加权法为主要分析方法，基于Egger回归的孟德尔随机化法(Mendelian randomization method based on Egger regression，MR-Egger)和加权中位数法作为补充方法来计算肥胖遗传变异与骨质疏松症之间的因果关联。采用敏感性分析来验证结果的可靠性，利用Cochran’s Q检验分析结果的异质性，利用MR-Egger截距检验分析结果的水平多效性，留一法评估合并的逆方差加权法估计值是否具有潜在影响的单核苷酸多态性。

结果与结论：①肥胖对骨质疏松症的影响：除身体质量指数与前臂骨密度外，身体质量指数、腰臀比、经身体质量指数调整的腰臀比与全身骨密度、跟骨骨密度、前臂骨密度、腰椎骨密度及股骨颈骨密度两两之间呈正向因果关系；进一步Meta分析显示，肥胖会增加骨密度的风险(OR=1.08，95%CI：1.05-1.11，P < 0.01)；②骨质疏松症对肥胖的影响：除了前臂骨密度、腰椎骨密度作为暴露因素对肥胖有因果关系外，其他数据集均显示全身骨密度、跟骨骨密度、股骨颈骨密度与肥胖之间不呈现因果效应；进一步Meta分析显示，骨密度并不会增加肥胖的风险(OR=0.99，95%CI：0.98-1.01，P < 0.01)。③结果证实：肥胖与骨质疏松之间存在因果关系，即肥胖可能是骨质疏松症的危险性因素，但未发现骨质疏松症对于肥胖的因果关联。

https://orcid.org/0009-0005-8055-9318(詹群璋)

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肠道菌群与药物相关性骨坏死：两样本双向孟德尔随机化分析

柴金莲, 李树栋, 李威, 杜海涛, 董丽敏, 梁学振, 王平

中国组织工程研究 2024, 28 (27): 4325-4331. DOI: 10.12307/2024.559

摘要（112）

PDF （2134KB）（13）

文题释义：

肠道菌群：是定植在人体内复杂而庞大的微生物群落，肠道菌群及其代谢物短链脂肪酸在参与人体代谢、抵御外来致病菌以及调节免疫机制等方面发挥重要作用。人体肠道内寄生的细菌数目40万亿个，基因总数约为人自身基因数目的150倍。肠道菌群在正常情况下可以和宿主及外部环境建立起动态的生态平衡，一旦肠道菌群紊乱平衡失衡，会引发宿主多种功能丧失，如屏障功能丧失、炎症和免疫功能丧失等，从而诱发疾病。
孟德尔随机化：是流行病学研究中评估病因推断的数据分析技巧，是利用与暴露因素具有强相关的遗传变异作为工具变量，来评估暴露因素与结局之间的因果关系。

背景：药物相关性骨坏死是一类应用药物后出现的严重不良反应。大量的证据表明，肠道菌群与药物相关性骨坏死有关。然而，肠道菌群对药物相关性骨坏死的因果关系尚不清楚。

目的：采用孟德尔随机化方法来评估肠道菌群与药物相关性骨坏死风险之间的潜在因果关系。
方法：使用MiBioGen联盟肠道菌群的全基因组关联分析(GWAS)汇总统计数据(n=13 266)和芬兰R9数据库中药物相关性骨坏死的GWAS数据(264例药物相关性骨坏死患者和377 013例健康对照者)。采用逆方差加权法、MR-Egger回归法、加权中位数法、加权模型法和简单模型法来研究肠道菌群与药物相关性骨坏死之间的因果关系。敏感性分析用于检验孟德尔随机化分析结果是否可靠。反向孟德尔随机化以全部肠道菌群作为结局进行效应分析和敏感性分析。

结果与结论：①逆方差加权法结果显示，黏胶球形菌门、黏胶球形菌纲、黑色素杆菌纲、嗜胃杆菌目、红螺菌目、食物谷菌目和双歧杆菌属与药物相关性骨坏死呈直接的正向因果关联；甲烷杆菌纲、芽孢杆菌目、甲烷杆菌目、毛螺菌科、甲烷杆菌科、霍尔德曼氏菌属、毛螺菌属(UCG010)、厌氧杆菌和泰泽氏菌属与药物相关性骨坏死呈直接的负向因果关联。②反向孟德尔随机化结果显示，药物相关性骨坏死与梭菌科、消化链球菌科、链球菌科、梭状芽胞杆属和链球菌属呈直接的负向因果关联，与艾森伯格菌属呈直接的正向因果关联。③双向敏感性分析均未发现存在异质性或水平多效性。④结果证实，肠道菌群作为暴露，药物相关性骨坏死作为结局，7种细菌性状对药物相关性骨坏死呈正相关因果关系，9种细菌性状对药物相关性骨坏死呈负相关因果关系；药物相关性骨坏死作为暴露，肠道菌群作为结局，药物相关性骨坏死与5种细菌性状有负相关因果关系，与1种细菌性状有正相关因果关系。改变肠道菌群的多样性和组成，有望改善药物相关性骨坏死的发病与预后，为骨科疾病的研究提供了思路。

https://orcid.org/0009-0009-5134-8721(柴金莲)；https://orcid.org/0000-0001-7517-8688(王平)；https://orcid.org/0000-0001-5649-4212(梁学振)

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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右归丸治疗腰椎间盘突出症：网络药理学分析活性成分及潜在治疗靶点

杨敬言, 马涉, 黄仁俊, 杨骁侠, 汤笑尘, 于栋

中国组织工程研究 2024, 28 (27): 4346-4352. DOI: 10.12307/2024.543

摘要（111）

PDF （1905KB）（15）

文题释义：

网络药理学：是一种通过分析药物结构及规律，联合疾病基因共同构建药物-成分-靶点-疾病网络，探究药物活性成分、潜在作用靶点，筛选调节信号通路，可提高药物的治疗效果、降低毒副作用的研究方法。

分子对接实验：是通过确定药物分子和靶分子间的相互作用来辅助药物设计的研究方法，有助于提示中草药的药理作用机制，如抗炎、抗氧化等分子机制，为中草药的药效预测与设计提供依据。

背景：右归丸具有温肾助阳、益精填髓的作用，临床多用于治疗肾阳虚证的腰椎间盘突出症且具有较好的疗效。
目的：采用网络药理学、分子对接技术并结合动物实验探讨右归丸治疗腰椎间盘突出症的潜在靶点及作用机制。
方法：①网络药理学分析：通过TCMSP等数据库获取经过筛选后的右归丸有效成分与作用基因靶点，在GeneCards等数据库中收集与腰椎间盘突出症相关的基因，取二者交集进行拓扑结构分析，得到主要活性成分及核心治疗靶点。使用R软件对核心治疗靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析。②分子对接：运用Autodock和Pymol软件进行中药活性成分与核心治疗靶点分子结合能预测。③动物实验：将18只SD大鼠随机分为对照组、退变组与退变+右归丸组，每组6只。取退变组与退变+右归丸组大鼠，采用纤维穿刺法制备椎间盘退行性变模型，造模后2周，退变+右归丸组大鼠给予右归丸汤剂(1次/d)灌胃，连续给药2周。给药结束后，采用ELISA法检测血清中肿瘤坏死因子α质量浓度，苏木精-伊红染色后观察椎间盘纤维环及髓核细胞的形态学改变。

结果与结论：①筛选出右归丸有90种活性成分和64种靶点，且主要活性成分为槲皮素、山奈酚、β-胡萝卜素、大豆黄素，4′-O-甲基尼亚萨酚。右归丸治疗腰椎间盘突出症的核心靶点为白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、AKT1、白细胞介素1B、血管内皮生长因子A。富集分析发现，交集基因可能通过白细胞介素17、肿瘤坏死因子、MAPK、PI3K-AKT等信号通路改善椎间盘退变。②分子对接实验验证了右归丸中的槲皮素、山奈酚、β-胡萝卜素等与核心靶点有较强的结合能力。③动物实验结果显示，退变组大鼠血清肿瘤坏死因子α质量浓度高于对照组(P < 0.05)，退变+右归丸组大鼠血清肿瘤坏死因子α质量浓度低于退变组(P < 0.05)；苏木精-伊红染色显示，退变组大鼠椎间盘纤维环、髓核结构遭到破坏，髓核细胞数量减少；退变+右归丸组大鼠椎间盘纤维环可见重建趋势，髓核细胞数量较退变组增加。④结果表明，右归丸可能通过槲皮素、山奈酚、β-胡萝卜素等主要活性成分作用于肿瘤坏死因子α等核心靶点改善椎间盘退变，进而治疗腰椎间盘突出症。

https://orcid.org/0009-0004-4123-2841(杨敬言)

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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长距离跑步着地模式运动生物力学特征的可视化分析

杨俊聪, 黄睿, 伍勰

中国组织工程研究 2024, 28 (32): 5159-5166. DOI: 10.12307/2024.515

摘要（107）

PDF （2655KB）（50）

文题释义：

跑步着地模式：是指在跑步过程中，脚部与地面接触的方式和顺序。前足跑和后足跑是常见两种着地模式。不同的跑步着地模式可以影响跑步的效率、运动员的表现以及潜在的风险因素。
前足跑：强调使用脚掌和脚趾来吸收冲击，也称为“前脚掌着地”。在这种模式中，跑者的前脚掌首先接触地面，然后足部逐渐降低，使整个足部与地面接触。
后足跑：较为传统的一种跑步模式，也称为“后脚掌着地”。在这种模式中，跑者的脚跟首先着地，然后脚部逐渐滚动向前，使整个足部与地面接触，最后将重心转移到前脚掌。
运动生物力学：运动生物力学是生物力学的一个分支领域，它专注于研究生物体的运动、姿势、肌肉力量和关节运动的力学特性。通过运动生物力学的研究，可以更好地理解和优化运动性能、提高运动表现、降低运动损伤风险以及改善训练和康复过程。

背景：近年来，随着长距离健身跑的热度持续上升，相关的科学问题也有了更多的研究进展，其中长距离跑的着地模式在跑步技术层面上是一个重要的生物力学研究热点。

目的：借助CiteSpace对相关文献进行可视化分析，对近10年来足着地模式为主题的文献进行梳理，明晰足着地模式的现状、热点和趋势。在此基础上，从生物力学角度对足着地模式的主要研究热点进行进一步讨论。
方法：以“Foot strike pattern，Rearfoot strike，non-Rearfoot strike，Forefoot strike，Midfoot strike”作为英文关键词，在Web of Science核心集数据库中检索，对纳入文献采用CiteSpace软件进行可视化分析。

结果与结论：①最终纳入896篇相关文献。年发文量总体呈上升趋势，发文量Top 3 国家依次为美国、中国和英国；Top 3 机构依次为哈佛大学、上海体育大学和马萨诸塞大学；Top 3 作者依次为Davis Irene S，Hamill Joseph和傅维杰教授。②研究关键词以“裸足跑、跑者、损伤、足着地模式、运动学”出现频次较高，关键词聚类以“能量成本、负载率、足着地模式、危险因素、步态分析”研究至今仍持续火热。③详细分析上述数据后发现，近年来足着地模式整体研究热度保持稳定，热点主要集中于足着地模式的生物力学研究，此类研究趋势集中于不同着地模式 (前足着地和后足着地) 对于长距离跑者 (裸足、穿鞋、距离、速度、损伤风险、跑步经济性和能量消耗等方面) 的影响和适应性。④因此，目前研究提示，并无所谓“标准化最佳着地模式”，但可能存在“个性化最佳着地模式”，建议研究者未来要根据自己习惯方式、动作模式特征、运动水平以及任务属性进行有针对性的选择最优的着地模式和跑步技术策略，切勿生搬硬套。

https://orcid.org/0009-0001-5525-8522(杨俊聪)；https://orcid.org/0000-0002-0459-7065(伍勰)

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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类风湿性关节炎中免疫相关基因表达及免疫细胞的双样本孟德尔随机化分析

范以东, 秦刚, 何凯毅, 龚玉芳, 李威材, 吴广涛

中国组织工程研究 2024, 28 (27): 4312-4318. DOI: 10.12307/2024.571

摘要（105）

PDF （4334KB）（24）

文题释义：

孟德尔随机化：是一种遵循孟德尔遗传定律的遗传变量分析，该方法能利用单核苷酸多态性作为工具变量来评估暴露因素与临床结局之间的因果关系。
单核细胞：是人体内重要的先天性免疫细胞，能分泌细胞因子、趋化因子和炎症递质等促进炎症反应的进行。

背景：类风湿性关节炎是一种慢性全身性自身免疫疾病，研究其涉及的免疫学特征改变对诊断和治疗具有重要意义。

目的：通过生物信息学方法筛选类风湿性关节炎中免疫相关生物标志物，分析其免疫细胞浸润变化及与免疫细胞的潜在因果关系。
方法：基于GEO与ImmPort数据库，采用差异表达分析筛选类风湿性关节炎中表达上调的免疫相关基因，采用GO与KEGG富集分析探索这些上调基因的潜在作用。采用支持向量机递归特征消除(SVM-RFE)、最小绝对收缩和选择算法(Lasso)筛选类风湿性关节炎中免疫特征基因，独立的数据集进行差异验证，绘制特征基因的受试者工作特征曲线评价诊断性能。采用免疫细胞浸润分析类风湿性关节炎中免疫细胞的差异情况及特征基因与免疫细胞的相关性。最后，进行孟德尔随机化分析，以确定免疫细胞中单核细胞与类风湿性关节炎的因果效应。

结果与结论：①筛选得到了39个在类风湿性关节炎中高表达的差异基因，GO富集分析显示其主要富集在趋化性、细胞因子活性、免疫受体活性等过程，KEGG富集分析显示其在肿瘤坏死因子信号通路、白细胞外周迁移等途径显著富集；②通过Lasso与SVM-RFE两种机器学习算法确定了5个特征基因，分别为CXCL13、SDC1、IGLC1、PLXNC1和SLC29A3，独立的数据集对特征基因验证发现他们同样在类风湿性关节炎样本中高表达，5个特征基因在2个数据集中的AUC值均大于0.8；③免疫细胞浸润发现大多数免疫细胞如单核细胞、自然杀伤细胞等在类风湿性关节炎样本里表现出更高的浸润水平，相关性分析显示5个特征基因与记忆B细胞、不成熟B细胞等呈正相关性，逆方差加权法发现单核细胞与类风湿性关节炎发病风险相关。

https://orcid.org/0009-0000-3044-7311(范以东)

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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