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Journal of Zhejiang University SCIENCE B
ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly
2022 Vol.23 No.9 P.705-790
Review
Review: Biomarkers in oral immunotherapy
Haitao ZHU, Kaifa TANG, Guoqiang CHEN, Zhongwei LIU
DOI: 10.1631/jzus.B2200047 Downloaded: 1386 Clicked: 1462 Cited: 0 Commented: 0(p.705-731) <Full Text><PPT> 549
机构：1浙江大学，建筑工程学院，岩土工程研究所，中国杭州，310058；2香港理工大学，土木与环境工程系，中国香港，九龙红磡；3忠北国立大学，土木工程学院，韩国忠北清州市，28644
目的：研究润湿性对于多孔介质驱替的影响，以提高驱替效率。
创新点：1.同时考虑了润湿性、毛细管数和粘滞比三者对驱替的影响并建立了三维相图；2.采用可以准确模拟接触角的边界条件算法，且模拟范围包含所有润湿性条件。
方法：采用格子波尔兹曼方法（LBM）对不同毛细管数-粘滞比组合下的19组接触角进行模拟，建立其与驱替形态和效率的影响。
结论：1.存在最优接触角使得击穿时的驱替效率最高；2.三维驱替相图包含了传统相图，反映了润湿性会使二维相图的驱替区域整体偏移。
关键词组：润湿性；多孔介质；格子波尔兹曼方法（LBM）；多相流
Research Articles
CircRNA.0007127 triggers apoptosis through the miR-513a-5p/CASP8 axis in K-562 cells
Xiajing LI, Yiyu ZHANG, Ning WANG, Zhaohu YUAN, Xiaojie CHEN, Qicong CHEN, Hui DENG, Xinxin TONG, Honglin CHEN, Yuyou DUAN, Yaming WEI
DOI: 10.1631/jzus.B2200048 Downloaded: 1186 Clicked: 3027 Cited: 0 Commented: 0(p.732-746) <Full Text><PPT> 561
1华南理工大学医学院，中国广州市，510000
2华南理工大学附属第二医院输血科，中国广州市，510000
3广东省精准输血工程研究中心，中国广州市，510000
4深圳龙华中心医院输血科，中国深圳，518000
5华南理工大学医学院生命科学研究院干细胞与转化医学实验室，中国广州市，510000
6华南理工大学广州国际校区生物医学科学与工程学院，中国广州市，510000
目的：探讨CCR4-NOT复合物亚基2基因（CNOT2）来源的环状RNA circRNA.0007127在凋亡通路中的作用。
创新点：本研究发现，circRNA.0007127与K-562细胞凋亡相关，可能是一个预测K-562细胞凋亡的分子标志物。并首次证实了细胞凋亡中circRNA.0007127/miR-513a-5p/CASP8的调控轴。
方法：使用miRanda、TargetScan和RNAhybrid软件对circRNA.0007127的靶微小RNA（miRNA）进行预测，筛选具有凋亡相关基因结合位点的miRNA。在H2O2诱导的K-562细胞中，通过定量聚合酶链反应、流式细胞术、线粒体膜电位、免疫荧光、蛋白印迹和胱天蛋白酶8（CASP8）蛋白活性实验来对circRNA.0007127及其下游靶点miR-513a-5p进行体外验证。circRNA.0007127-miR-513a-5p以及CASP8-miR-513a-5p的相互作用分别通过荧光素酶报告基因检测得到验证。
结果：沉默circRNA.0007127通过抑制CASP8通路激活降低K-562细胞凋亡。与对照组相比，CASP8表达减少2倍，CASP8蛋白43-kD片段显著减少（P<0.05）。荧光素酶报告实验表明，circRNA.0007127可以结合miR-513a-5p或CASP8，差异极显著（P<0.001）。miR-513a-5p过表达抑制K-562细胞中CASP8基因表达水平（4倍）和CASP8蛋白43-kD片段水平（P<0.01）。挽救实验表明，circRNA.0007127 siRNA和miR-513a-5p抑制剂共转染增加CASP8基因表达和凋亡率，提示miR-513a-5p抑制剂是circRNA.0007127的拮抗分子。
结论：CircRNA.0007127通过miR-513a-5p/CASP8轴调控K-562细胞凋亡，可作为K-562细胞新的分子靶点。
关键词组：CircRNA.0007127；MiR-513a-5p；胱天蛋白酶8（CASP8）；凋亡；K-562细胞
Bin ZHANG, Feng ZHANG, Fengying LU, Jing WANG, Wenbai ZHOU, Huihui WANG, Bin YU
DOI: 10.1631/jzus.B2101024 Downloaded: 1234 Clicked: 2291 Cited: 0 Commented: 0(p.747-759) <Full Text><PPT> 485
南京医科大学，常州医学中心，常州市妇幼保健院医学遗传科，中国常州市，213000
目的：目前高龄孕妇（advanced maternal age，AMA）妊娠风险增高的原因尚不清楚，本研究从单细胞水平解析AMA孕妇胎盘的细胞组成与转录组特征。
创新点：首次利用单细胞测序技术描述AMA孕妇胎盘的细胞图谱，探讨AMA孕妇滋养细胞及其细胞亚型的特征性变化。
方法：收集2名AMA和2名正常孕妇胎盘组织进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）生物信息学分析。在此基础上，从6名孕妇（3名AMA孕妇和3名正常对照）胎盘分离培养滋养细胞，采用transwell实验观察细胞侵袭能力，同时观察SERPINE1的特异性表达。采用HTR8-S/Vneo细胞对SERPINE1在细胞侵袭中的作用进行初步研究。
结论：细胞浸润受损可能是AMA女性不良妊娠结局风险增加的原因。SERPINE1在EVT细胞中的异常表达似乎起着重要作用。
关键词组：高龄；妊娠并发症；胎盘；滋养细胞；细胞侵袭；SERPINE1
Correspondence
Correspondence: BCAT1 promotes lung adenocarcinoma progression through enhanced mitochondrial function and NF-κB pathway activation
Mengdan YU, Qianwei ZHAO, Jinxia LI, Fang XU, Zhibiao ZHANG, Yixian LIU, Liping DAI, Bingxia ZHANG, Jianying ZHANG, Jintao ZHANG
DOI: 10.1631/jzus.B2100985 Downloaded: 1125 Clicked: 1430 Cited: 0 Commented: 0(p.760-769) <Full Text><PPT> 546
1郑州大学河南省医药科学研究院，中国郑州市，450052
2郑州大学医学科学院基础医学院，中国郑州市，450052
3郑州大学生命科学学院，中国郑州市，450001
4郑州大学河南省肿瘤流行病学重点实验室，食管癌防治国家重点实验室，中国郑州市，450052
目的：探究BCAT1在肺腺癌发展过程中的生物学作用及其分子机制。
创新点：首次证实BCAT1通过调控线粒体功能和NF-κB通路影响肺腺癌发展，为肺腺癌发展的分子机制研究和临床治疗提供了新见解。
方法：首先通过免疫组化确定BCAT1蛋白在临床肺腺癌患者癌与癌旁组织中的表达，然后采用慢病毒侵染法构建BCAT1过表达或敲低的A549稳转株并进行增殖、迁移和侵袭实验。此外分别通过裸鼠皮下成瘤实验研究BCAT1对肺腺癌体内成瘤与肿瘤生长能力的影响；通过CCK8、qRT-PCR、活性氧与氧消耗率检测等实验研究BCAT1对支链氨基酸代谢和线粒体功能的影响。最后经转录组学与蛋白质免疫印迹（western blot）筛选并确定BCAT1影响肺腺癌发展的信号通路。
结论：BCAT1蛋白在肺腺癌患者的肺癌组织中呈过高表达状态，且BCAT1可增强肺腺癌细胞在体外与体内的增殖与迁移侵袭能力。BCAT1蛋白可能通过增强肺腺癌细胞中支链氨基酸代谢、线粒体生物合成和呼吸作用，降低胞内ROS含量，下调NFKBIB转录水平并激活NF-κB通路，促进肺腺癌发展。
关键词组：BCAT1；肺腺癌；线粒体功能；活性氧；NF-κB
Correspondence: Development and application of bionic systems consisting of tumor-cell membranes
Tianjiao PENG, Jun YAO
DOI: 10.1631/jzus.B2200156 Downloaded: 957 Clicked: 1112 Cited: 0 Commented: 0(p.770-777) <Full Text><PPT> 475
机构：浙江大学，浙江省大数据智能计算重点实验室，中国杭州，310027
目的：由于使用的列车运行数据偏离系统应用的数据特征，现代智能交通系统部署的模型推理结果可能不可靠。本文旨在研究部署在系统中的模型使用的数据变化对模型性能的影响，通过研究衡量模型可信性方法，实现在现实场景中无需标注数据实时检测部署在系统中的模型可信性。
创新点：1.提出一种复杂完整性约束概念，在无标注数据的情况下，衡量模型使用数据的不安全程度。2.为实现现代智能交通系统实时检测模型的可信性，我们设计一种新颖的算法，利用位向量索引技术和规则推理系统，快速发现模型应用数据的复杂完整性约束。
方法：1.通过输入部署在现代智能交通系统模型中的训练数据，系统构建面向输入数据的索引向量从而避免对大规模数据进行多次。2.通过规则推理系统和支持度剪枝技术，将语意重复的冗余约束和一些无意义的约束忽略，得到有效的复杂完整性约束。3.利用完整性约束计算违反约束的数据在数据集中的比例从而衡量模型使用的数据不安全程度。4.通过使用真实的列车运行数据集测试，分析复杂完整性约束衡量的数据不安全程度和模型性能的关系，从而验证复杂完整性约束的可行性和有效性。
结论：1.模型使用的数据偏离模型训练数据特征会影响模型的性能。2.通过发现复杂完整性约束，衡量模型使用的数据不安全程度，可以快速检测部署的模型可信性。3.通过对模型可信性的研究，可以无需标注而快速发现不可信的模型，从而及时重新部署可信模型，提升现代智能交通系统的稳定性。
关键词组：现代智能交通系统；列车运行控制；约束发现；可信机器学习
Correspondence: Nanobubbles loaded with carbon quantum dots for ultrasonic fluorescence dual detection
Yankun ZHANG, Bingtao TANG, Yu XIN, Qiong WU, Lan LIU, Yunxia WANG, Kongxi ZHU, Guimei LIN, Hongjuan WANG
DOI: 10.1631/jzus.B2200233 Downloaded: 1079 Clicked: 1234 Cited: 0 Commented: 0(p.778-783) <Full Text><PPT> 491
机构：1浙江大学，化学与生物工程学院,浙江省先进化学工程制造技术重点实验室,中国杭州,310027；2浙江大学，化学与生物工程学院，化学工程国家重点实验室,中国杭州，310027
目的：传统非催化气固反应模型无法用于解释离子交换树脂的热解过程。本文旨在探讨不同条件下管式炉反应器中阳离子交换树脂的热解模式，并研究反应气氛、反应温度和树脂结构对新型热解模式的影响规律。希望提出的中心孔扩展模式为非催化气固反应模型的验证和开发提供指导。
创新点：1.确定一种新的非催化气固反应，且该反应遵循中心孔膨胀模式；2.厘清中心空穴扩展模式的形成机理。
方法：1.通过实验分析及相关表征测试，研究反应气氛、反应温度和树脂结构对新型热解模式的影响规律；2.通过数值模拟和动力学角度（Flynn-Ozawa方法），分析磺酸基团的分解和转化动力学，厘清中心空穴扩展模式的形成机理；3.通过仿真模拟（COMSOL Multiphysics），初步模拟树脂颗粒在初始反应阶段的温度变化，为阳离子交换树脂热解新模式提供间接验证。
结论：1.确定了一种新的非催化气固反应，且该反应遵循中心孔膨胀模式；2.厘清了中心空穴扩展模式的形成机理，发现其主要与磺酸基团的反应路径有关；3.中心孔扩展模式因其规律的反应过程和可预测的反应位点，可为非催化气固反应模型的验证和开发提供指导。
关键词组：非催化气固反应；阳离子交换树脂；热解；中心扩孔；温差；转化
Correspondence: Use of folic acid nanosensors with excellent photostability for hybrid imaging
Denis KUZNETSOV, Sergey DEZHUROV, Dmitri KRYLSKY, Valery NOVIKOV, Valery NESCHISLIAEV, Anastasiia KUZNETSOVA
DOI: 10.1631/jzus.B2200107 Downloaded: 933 Clicked: 1378 Cited: 0 Commented: 0(p.784-790) <Full Text><PPT> 430
关键词组：胃癌；混合成像；纳米传感器；光稳定性；叶酸