《陆军军医大学学报》2024年46卷21期

文摘   2024-12-23 19:34   重庆  


封 面 故 事

    脱发是皮肤科的常见疾病,会对患者的外观、心理及生活产生较大的负面影响。多项研究表明,雄激素性秃发(androgenic alopecia, AGA)和斑秃(alopecia areata,AA)患者体内均存在氧化与抗氧化的失衡,且毛囊作为人体最外层的皮肤附属器官,本身易受多种外源性和内生性因素产生的ROS的作用导致氧化损伤,因此,深入探究氧化应激在脱发中的作用及其调节分子和机制具有重要意义。DNA损伤诱导转录因子4(DNA damage induced transcription factor 4,DDIT4)作为一种保守的应激反应基因,已被证明可以调节皮肤相关细胞的氧化还原功能,并且在毛囊的增殖分化中发挥了重要作用。毛乳头是控制毛发生长、循环的信号发生器,陆军特色医学中心皮肤科雷霞教授课题组通过利用物理(长波紫外线)和化学(H2O2)两种方式构建毛乳头细胞氧化应激模型,发现DDIT4可以通过自噬缓解毛乳头细胞氧化应激损伤,为脱发的抗氧化治疗提供可能的方向。

    封面图中因脱发而焦虑的卡通人物生动地展示了何为“头等大事”,吸烟、紫外线、辐射、肥胖等产生的ROS正是造成毛发损伤的重要因素,此时DDIT4作为一种保护因子,其升高可以有效抵御ROS带来的打击,保持毛发健康。详细内容敬请阅读本期论文《DDIT4介导的自噬在毛乳头细胞氧化应激损伤中的保护作用》。

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本期文章精选  

01

    全球范围内30%~50%的不孕不育与男性因素有关,其中内分泌干扰物是男性生殖损害的主要环境危险因素之一。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-2-ethylhexyl phthalate, DEHP)是一种广泛存在的环境内分泌干扰物,男性生殖系统是其重要的靶器官。尽管目前已有许多关于DEHP雄性生殖损害的人群和体内外研究,但其具体机制仍尚未阐明。铁死亡是近年广受关注的一种铁依赖性的细胞程序性死亡方式,与过量铁导致的芬顿反应或细胞内的抗氧化功能异常、脂质过氧化等密切相关。既往研究发现氧化应激、脂质过氧化损伤是DEHP致生殖损伤的重要方式,而新近研究报道多种环境污染物可通过诱发睾丸细胞铁死亡致雄性生殖毒性,提示铁死亡有可能参与DEHP导致的雄性生殖损伤,但其具体作用和分子机制需进一步明确。


    表观遗传异常与精子发生障碍和雄性生殖健康损害密切相关,从表观遗传角度探索环境毒物生殖损害成为近年的研究热点。作为一种重要的表观遗传调节方式,N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine, m6A)修饰通过甲基转移酶、去甲基化酶及结合蛋白的共同参与实现对mRNA的转录后剪接、稳定性、翻译等各环节的调控。研究发现m6A与铁死亡之间密切相关,可调控细胞铁死亡的水平。如脂肪量和肥胖相关蛋白(fat mass and obesity-associated protein, FTO)可通过调控谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4, GPX4)的m6A修饰促进口腔鳞状细胞癌铁死亡。而FTO不仅是重要的RNA去甲基化酶,与铁死亡关系密切,且在睾丸中高度表达。有研究发现,邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯(mono-2-ethylhexyl phthalate, MEHP)可下调FTO并增加TM3细胞内的m6A甲基化水平,提示FTO调控的m6A修饰异常可能在DEHP生殖损害中发挥重要作用。然而,FTO如何通过调控m6A修饰介导铁死亡导致DEHP对睾丸和间质细胞的毒性效应及具体机制尚不清楚。本研究拟以体内体外实验相结合,探讨FTO在DEHP暴露诱导睾丸及间质细胞铁死亡中的作用及机制。

图:Fto降低Gpx4和 Fth1 mRNA的m6A修饰水平


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02

    糖尿病是一种慢性代谢性疾病,全球患病人数不断增加,预计到2045年全球将有7亿20~79岁成人患糖尿病。糖尿病会引发全身多个器官的并发症,其中皮肤并发症发生率较高,主要包括皮肤感染、皮肤瘙痒、糖尿病足等。这些皮肤并发症严重影响患者的生活质量,给医疗保健系统带来沉重负担。


    糖尿病引起的高血糖会导致皮肤结构和功能的改变。研究表明,糖尿病患者皮肤胶原纤维排列紊乱,弹性纤维含量减少,真皮层变薄。这些病理改变削弱了皮肤的机械强度和修复能力,使皮肤在受到外力作用时更容易发生撕裂和溃疡。此外,糖尿病还会引起微血管病变,血管内皮细胞功能受损,血管再生能力下降,加重组织缺血缺氧,延缓创面愈合。目前临床上缺乏有效的手段来定量评估糖尿病患者皮肤的生物力学性能和微观结构改变,阻碍了针对性治疗方案的制定。


    近年来,原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)和扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)等先进成像技术为定量分析皮肤力学特性和微观形态提供了新的途径。AFM可以在纳米尺度上测量材料的杨氏模量、粘附力、松弛特性等力学参数。SEM能够清晰观察皮肤胶原纤维的排列取向和孔隙率等超微结构,这为揭示糖尿病皮肤脆性的机制奠定了基础。


    本研究拟建立Ⅰ型糖尿病小鼠皮肤全层缺损模型,运用AFM和SEM等技术手段,系统定量分析糖尿病皮肤在正常和创面愈合过程中的生物力学性能退化、微观结构紊乱以及成分比例失衡,并探讨其与伤口愈合障碍的关系,以期为糖尿病患者的皮肤健康管理提供新的思路和方法。

图:Ⅰ型糖尿病对小鼠正常和愈合后皮肤微观结构的影响

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03

    胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,其致死率在所有癌症死因中位列第三。早期胃癌(early gastric cancer,EGC)指肿瘤侵犯深度局限于黏膜层或黏膜下层,并且与淋巴结转移(lymphatic metastasis,LNM)无关。对于EGC患者,LNM是影响其治疗方案及预后评估的重要因素之一。在临床诊断和治疗中,常使用超声内镜、腹部增强CT或PET-CT以评估淋巴结状态。然而,上述影像学工具并不能完全证实或排除LNM。既往研究报道,术前诊断为LNM的EGC患者中,很大一部分在淋巴结清扫术后的病理分析中证实为阴性,凸显了现有诊断方法的局限性。因此,开发新的诊断工具以评估术前EGC淋巴结状态对于选择合适的治疗方案和确定预后至关重要。


    近年来,机器学习(machine learning,ML)算法在疾病预测模型的开发中展现出了巨大潜力。相较于传统的回归方法,ML以其强大的计算能力和自动数据驱动的特性,能够更为准确地预测多个非相关数据集的结果。基于此,本研究旨在通过ML构建EGC淋巴结转移的预测模型,并验证其性能,以提供另一种评估方法指导临床诊疗方案的选择。

图:Catboost模型6个特征变量的SHAP摘要图

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04

    阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种慢性进行性的脑部疾病,伴有记忆力和认知能力下降。随着全球老龄化,到2050年,全球痴呆将增加2倍,而根据AD的生物学(而不是临床)定义,这一估计值将高出3倍。我国正在快速进入老龄化社会,AD患者不断增加。由于AD缺乏有效的治疗药物,因此AD构成了全球性的重大健康危机,导致患者严重残疾和生活质量下降。AD的脑部病理特征是淀粉样斑块和神经原纤维缠结,发生机制包括炎性反应、氧化应激和能量代谢紊乱等。因此,深入研究AD的病理机制,为探索有效的防治方法提供理论基础。


    胰淀素也称为胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP),是一种由胰岛β细胞分泌的激素,可以对抗胰岛素抵抗,抑制胰高血糖素分泌,调节包括神经元在内的许多组织和细胞的糖代谢。PI3K是一种细胞内磷脂酰肌醇激酶,受多种生长因子调控,参与细胞的炎性和氧化应激反应。当PI3K被激活时,促使蛋白激酶B (protein kinase B,Akt)从细胞质转移到细胞膜内进行磷酸化并被激活。当被激活时促炎细胞因子减少,PI3K/Akt通路在神经元细胞中有抗炎作用。


   IAPP是否可以改变AD的病理变化结论尚不统一,机制尚不明确。一些研究认为IAPP可减少脑部的Aβ,还可以减少神经炎症反应。另一些研究提出IAPP加重了Aβ的沉积,并不能改善认知功能。此外,IAPP是否可以通过抗氧化应激来改善AD的症状,以及是否能够影响PI3K/Akt信号通路尚不清楚。因此,本研究采用APP/PS1转基因小鼠作为AD模型,通过腹腔注射IAPP,检测小鼠的认知功能和脑Aβ的表达、脑部氧化应激和PI3K/Akt信号的水平,探讨IAPP是否能够改善小鼠认知损伤,以及影响PI3K/Akt信号通路,为AD的防治提供更多的依据。

图:IAPP对AD组小鼠海马超微结构的影响


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本 期 目 次  


基 础 医 学

DEHP通过抑制Fto表达诱导睾丸间质细胞铁死亡

孙凤琼,张国伟,王灵巧,徐桂勇,郭成威,孙燕,杨芮,张露,杨光红,周紫垣,游明丹


Ⅰ型糖尿病小鼠背部皮肤生物力学性能退化和伤口愈合障碍的机制研究

范德江,贺伟峰


DDIT4介导的自噬在毛乳头细胞氧化应激损伤中的保护作用

高媛媛,赵恒光,杨桂红,雷霞


全肠外营养模型小鼠肠道真菌多样性及构成改变

谢会超,陈弈辉,刘星宇,韩奔,孙力华,肖卫东


FGF-2和三七总皂苷诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

董子晗,王海萍,吕洋 ,刘洋

临 床 医 学

机器人辅助腹腔镜与常规腹腔镜前列腺癌根治术疗效对比及影响因素分析 

陈启铭,陈剑,刘秋礼,张尧,张军,舒泽华,王洛夫,兰卫华,江军


基于机器学习的早期胃癌淋巴结转移预测模型构建与验证

孟祥勇,秦嘉怡,陈文生


个性化3D打印导板辅助重度脊柱后凸畸形手术矫正

彭元昊,成凯,朱浩天,王虹,刘康,王宇宁,丁焕文,吴毅


原发性干燥综合征患者唾液胱抑素D水平与唾液腺损伤的相关性分析

王静,李飞,黄毅,莫凌菲,李汉超,潘盈,冯秀媛,刘新毅,李园园

神 经 科 学

ADAM10抑制剂对孤独症样行为大鼠突触结构和血脑屏障通透性的影响

杨靖媛,李小莉,吴春燕,白亚丽,陈洁,陈立


胰淀素对阿尔茨海默病小鼠学习和记忆能力以及Akt信号通路的影响

廖旗荣,杨红岩,卢静,刘雅婷,马琳秋,侯明亮,周华东

药    学

水蛭素-草酸二维生素E酯脂质体的构建及其体外抗凝作用评价 

杨清华,张建祥,周振华




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主办:陆军军医大学政治工作处
来源:陆军军医大学官微(ID:ljjydxgw)
刊期:第1269期
监制:王   雷、贾   牧
编审:刘小薇、于方洲
责编:黄欣杰、左胜男
校对:黄欣杰、张程程、夏红梅

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