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Journal of Zhejiang University SCIENCE B
ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly
2023 Vol.24 No.6 P.463-548
Review
Review: Evolution of the newest diagnostic methods for COVID-19: a Chinese perspective
Mingtao LIU, Jiali LYU, Xianhui ZHENG, Zhiman LIANG, Baoying LEI, Huihuang CHEN, Yiyin MAI, Huimin HUANG, Baoqing SUN
DOI: 10.1631/jzus.B2200625 Downloaded: 447 Clicked: 969 Cited: 0 Commented: 0(p.463-484) <Full Text><PPT> 239
机构：华中师范大学，物理系，中国武汉，430079
目的：研究钾离子通道阻塞对单个Hodgkin-Huxley神经元和小世界网络中反随机共振（ISR）的影响，并分析背后的动力学机制。
创新点：1.探究钾离子通道阻塞对反随机共振的影响；2.在小世界网络中考虑阻塞不均匀对反随机共振的影响。
方法：1.以放电率作为统计量，研究钾离子通道阻塞对神经元放电率的影响（图2和3）；2.通过分岔分析，探究钾离子通道阻塞对反随机共振所产生影响背后的动力学机制（图4）；3.探究部分阻塞的神经元网络中反随机共振对耦合强度的依赖性（图8和13）；4.通过相空间和网络中神经元的放电分布等分析不同反随机共振曲线背后的动力学机制（图10~12）。
结论：1.对于单个神经元，离子通道噪声引起的ISR现象只发生在较小的钾离子通道阻塞率范围内；分岔分析表明这一小范围是受外部偏置电流影响的双稳态区域。2.对于小世界神经元网络，ISR存在的原因是在中等强度噪声下双稳态神经元的放电受到抑制。3.当双稳态和单稳态神经元之间存在电位差，且耦合强度增加时，抑制作用被抵消。4.在较小的耦合强度下，网络阻塞比的增加会导致ISR持续时间变短；当耦合强度增加时，ISR在网络阻塞比较大的情况下更为明显；ISR现象由网络阻塞比、耦合强度和离子通道噪声共同决定。
关键词组：反随机共振；小世界神经元网络；钾离子通道堵塞
Research Articles
Zhensheng ZHANG, Li XU, Xun QIU, Xinyu YANG, Zhengxing LIAN, Xuyong WEI, Di LU, Xiao XU
DOI: 10.1631/jzus.B2200562 Downloaded: 539 Clicked: 792 Cited: 0 Commented: 0(p.485-495) <Full Text><PPT> 254
1浙江大学医学院， 中国杭州市， 310058
2浙江省肿瘤融合与智能医学重点实验室，中国杭州市，310006
3浙江大学医学院附属第一医院肝胆胰外科， 中国杭州市， 310003
4浙江大学器官移植研究所, 中国杭州市， 310003
5卫健委多器官联合移植重点实验室， 中国杭州市， 310003
6西湖实验室（生命科学和生物医学浙江省实验室）， 中国杭州市， 310024
摘要: 他克莫司（TAC），也称为FK506，是预防肝移植后同种异体移植排斥反应的经典免疫抑制剂之一。然而，它已被证明与移植后高脂血症有关。但其背后的机制尚不清楚，因此迫切需要探索移植后高脂血症的预防策略。我们通过腹腔注射8周TAC建立了一个高脂血症小鼠模型来研究其机制。TAC处理后，小鼠发生高脂血症（表现为甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c）升高，以及高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）降低）以及肝脏脂质的累积。除脂质积累外，TAC还抑制了自噬-溶酶体途径（LC3B II/I和LC3BII/actin比值、转录因子EB（TFEB）、P62和LAMP1），并下调成纤维细胞生长因子21（FGF21）的表达。而FGF21的过表达可逆转TAC诱导的TG积累。在该小鼠模型中，重组FGF21蛋白通过修复自噬-溶酶体途径改善肝脏脂质积累和高脂血症。综上所述，TAC下调FGF21，从而通过抑制自噬-溶酶体途径来加剧脂质积累。此外，重组FGF21蛋白处理可以通过增强自噬来逆转TAC引起的脂质积累和高甘油三酯血症。
关键词: 自噬；成纤维细胞生长因子21（FGF21）；脂质；脂噬；溶酶体；他克莫司（TAC）；转录因子EB（TFEB）
Chaoyue WEN, Hong ZHANG, Qiuping GUO, Yehui DUAN, Sisi CHEN, Mengmeng HAN, Fengna LI, Mingliang JIN, Yizhen WANG
DOI: 10.1631/jzus.B2200674 Downloaded: 561 Clicked: 858 Cited: 0 Commented: 0(p.496-509) <Full Text><PPT> 242
1饲料科学研究所， 浙江省动物饲料与营养重点实验室，教育部分子动物营养重点实验室， 农业部华东动物营养与饲料重点实验室， 浙江大学动物科学学院，中国杭州市，310058
2动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室， 中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室， 畜禽养殖污染控制与资源化利用国家工程实验室， 中国科学院亚热带农业生态研究所，中国长沙市，410125
3中国科学院大学现代农业科学学院， 中国北京市，100039
摘要: 工程益生菌具有产生重组免疫刺激物质的特性，可以作为一种治疗药物。本研究使用基因工程技术构建了表达抗菌肽KR32的重组枯草芽孢杆菌（WB800-KR32），并且探究了其在通过激活Nrf2-Keap1途径对产肠毒素大肠埃希氏菌（ETEC） K88感染断奶仔猪导致的肠道氧化态紊乱的保护作用。我们将28头断奶仔猪随机分成4组，每组7个重复，均饲喂基础日粮。对照组灌喂灭菌生理盐水；ETEC组、ETEC+WB800组和ETEC+WB800-KR32组分别在第1~14天灌喂灭菌生理盐水、5×1010 CFU WB800、5×1010 CFU WB800-KR32，在第15-17天灌喂ETEC K88 1×1010 CFU。结果表明，WB800-KR32预处理能够缓解ETEC K88导致的肠道紊乱，提高肠道粘膜抗氧化酶活性（过氧化物酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶），降低丙二醛含量。更重要的是，WB800-KR32预处理可上调回肠粘膜Nrf2的蛋白表达量，同时下调Keap1的蛋白表达量。此外，WB800-KR32预处理还显著改变了粪便微生物的丰度（Ace和Chao指数），并增加了Eubacterium_rectale_ ATCC_33656在粪便中的丰度。综上，WB800-KR32可能通过Nrf2-Keap1途径缓解ETEC K88导致的肠道氧化损伤，这为将WB800-KR32作为调节ETEC K88感染导致的肠道氧化失调的潜在治疗手段提供了一个新的视角。
关键词组：工程益生菌；肠道；氧化损伤；断奶仔猪；Nrf2-Keap1途径
Chuangang YOU, Zhikang ZHU, Shuangshuang WANG, Xingang WANG, Chunmao HAN, Huawei SHAO
DOI: 10.1631/jzus.B2200447 Downloaded: 530 Clicked: 766 Cited: 0 Commented: 0(p.510-523) <Full Text><PPT> 278
机构：1西北工业大学,航空学院，中国西安，710072；2翼型、叶栅空气动力学国家重点实验室，中国西安，710072；3中国空气动力研究与发展中心，结冰与防除冰重点实验室，中国绵阳，621000；4加泰罗尼亚理工大学，流体力学系，西班牙巴塞罗那，08034；5加泰罗尼亚理工大学，航空航天工程部，物理系，西班牙巴塞罗那，08034
目的：探究双边驱动方腔内流流场的过渡流临界特性，捕捉各种流动分岔点，分析其对流场特性带来的改变。确定流场演化模式，解释流动现象后的流动机理。通过流场拓扑结构和涡系演化分析流场稳定性与对称性的关系。
创新点：1.首次揭示驱动速度比对该流场过渡流临界特性的影响规律；2.从物理层面上阐明流动本质。
方法：1.以均匀直角网格构建计算域，通过基于格子玻尔兹曼方法的数值模拟方法，计算各流动状态发生变化时的临界雷诺数。根据不同驱动速度比，绘制Hopf和Neimark-Sacker流动分岔点以及湍流临界点随速度比的函数图像（图9）；2.通过扰动衰减系数、速度相图、速度频谱分析来判断流动是否由定常变为非定常周期性流动，再由周期性流动变为准周期性流动直至演化为湍流；3.通过流场拓扑结构分析流场对称性的破坏与不稳定性的关系；4.通过能量频谱图像分析流动的能量级串现象（图11）。
结论：1.跟预期一样，该流场的稳定性丧失总是伴随着Hopf流动分岔点的出现；2.相较于顶盖驱动内流流场，双边驱动内流流场的稳定性较强，说明第二条边的驱动条件可以有效提高流场的稳定性；3.当时，流场稳定性最强，同时当双边驱动条件相同时可以更好的提高流场稳定性；4.不管驱动速度比如何变，流场始终展现了经典的Ruelle-Takens模式，从定常流动演化至非定常周期性流动，再由周期性流动演化至准周期性流动，最终演化为湍流；5.180度的旋转对称性对于推迟湍流的出现有很大作用。
关键词组：双边驱动方腔内流；驱动速度比；过渡流临界特性；涡系拓扑结构；能量级串
Correspondence
Correspondence: Outcomes of allograft from donor kidney microthrombi and secondary recipient thrombotic microangiopathy: should we consider loosening the belt?
Yamei CHENG, Luying GUO, Xue REN, Zhenzhen YANG, Junhao LV, Huiping WANG, Wenhan PENG, Hongfeng HUANG, Jianyong WU, Jianghua CHEN, Rending WANG
DOI: 10.1631/jzus.B2200451 Downloaded: 496 Clicked: 816 Cited: 0 Commented: 0(p.524-529) <Full Text><PPT> 186
1浙江大学医学院附属第一医院肾脏病中心，中国杭州市，310003
2浙江省肾脏病防治技术研究重点实验室，中国杭州市，310003
3国家临床重点专科，中国杭州市，310003
4浙江大学肾脏病研究所，中国杭州市，310003
5浙江省肾脏与泌尿系统疾病临床创医学研究中心，中国杭州市，310003
摘要: 为评估死亡供肾血栓和其诱导的受体血栓性微血管病（dir-TMA）对受体移植肾功能的影响，我们回顾性分析了33例活检病理显示微血栓的供体信息及受体预后。根据血栓累及肾小球范围是否大于50%，将33例供体分为弥漫血栓组（n=18）和局灶血栓组（n=15）。结果显示，弥漫血栓组的移植物延迟复功（DGF）发生率显著高于局灶血栓组（P=0.027），肾移植术后1个月，肾小球滤过率（eGFR）估值水平显著低于局灶血栓组（P=0.042）。此外，根据受体是否发生了dir-TMA，将33例受体进一步分为dir-TMA组（n=20）和non-dir-TMA组（n=13）。结果显示，dir-TMA 组受体肾移植术后0至9天的血小板和术后4天至1年的血红蛋白明显低于non-dir-TMA组；dir-TMA受体的DGF发生率高于non-dir-TMA组（50.0% vs. 15.4%，P=0.067），且肾移植术后1月、3月、6月和12月的肾功能均显著差于non-dir-TMA组。此外，根据受体是否接受血浆治疗，将20例发生dir-TMA的受体分为血浆治疗亚组和无血浆治疗亚组。分析表明，血浆治疗亚组受体在移植术后1月、3月、6月和12个月的肾功能均显著差于无血浆治疗亚组。综上，供肾弥漫血栓会增加受体DGF风险，但不影响移植肾功能。临床需关注发生dir-TMA受体的血小板和血红蛋白下降及肾功能恶化，有必要采用更多研究用以评估血浆疗法的效果。
关键词组：供肾血栓；血栓性微血管病；血小板减少；死亡供体；肾移植
Correspondence: Cerebral ischemic injury after transcatheter aortic valve replacement in patients with pure aortic regurgitation
Xianbao LIU, Hanyi DAI, Jiaqi FAN, Dao ZHOU, Gangjie ZHU, Abuduwufuer YIDILISI, Jun CHEN, Yeming XU, Lihan WANG, Jian'an WANG
DOI: 10.1631/jzus.B2200444 Downloaded: 527 Clicked: 913 Cited: 0 Commented: 0(p.530-538) <Full Text><PPT> 211
1浙江大学医学院第二附属医院心内科， 中国杭州市，310009
2浙江大学医学院附属医学院内科学， 中国杭州市，310058
摘要：
目的：本研究旨在比较重度主动脉瓣狭窄（AS）和单纯主动脉瓣反流（AR）患者接受经导管主动脉瓣置换术（TAVR）后发生脑损伤的风险。
方法：回顾性分析287例AS和65例单纯AR接受TAVR的患者。患者在TAVR术前和术后3天进行头颅磁共振检查。
结果：本研究中57.7%为男性；单纯AR患者年龄较小（71岁vs.74岁；P=0.001），美国心胸外科医师协会评分较低（2.39 vs. 3.89；P<0.001）；3.1%的患者在出院前发生了症状性脑卒中；单纯AR组脑损伤病灶发生率（83.1% vs. 85.0%；P=0.695），病灶数（3.0 (1.5~7.5) vs. 3.0 (1.0~8.0)；P=0.928)和总体积（130.0 mm3 vs. 190.0 mm3；P=0.585）与AS组相比差异无统计学意义；此外，单纯AR组中的经股动脉入路和经心尖入路相比，无论是病灶数（3.0 (2.0~7.0) vs. 3.5 (1.0~8.3)；P=0.923）还是总体积（120.0 mm3 vs. 135.0 mm3；P=0.837）均相似。多元广义泊松回归模型证实吸烟史、慢性肾脏病4期或5期、左室流出道钙化是单纯AR患者TAVR术后脑损伤病灶数的独立预测因素。
结论：AS组与单纯AR组相比，TAVR术后新发脑损伤病灶的发生率、数量及总体积差异均无统计学意义。
关键词组：脑损伤；经导管主动脉瓣置换术；单纯主动脉瓣反流；经股动脉入路；经心尖入路
Correspondence: Inflammatory granuloma of the trachea: a rare case with Epstin-Barr virus infection
Zhaodi WANG, Xuan LU, Yunmei YANG, Yuanqiang LU
DOI: 10.1631/jzus.B2300024 Downloaded: 506 Clicked: 734 Cited: 0 Commented: 0(p.539-542) <Full Text><PPT> 194
1江苏大学计算机科学与通信工程学院，中国镇江市，212013
2大数据泛在感知与智慧农业应用工程研究中心，中国镇江市，212013
3常州机电职业技术学院，中国常州市，213164
摘要：时序动作检测任务是指在未裁剪的视频中检测出动作的开始时间和结束时间，并对动作实例进行分类。随着视频中动作类别的增多，现有仅提供视频级别标签的弱监督时序动作检测方法已无法提供足够的监督。单帧标注方法引起了人们兴趣。但现有单帧标注方法仅从视频片段序列的角度对标注的单帧建模，而忽略了标注单帧的动作显著性，并且没有充分考虑它们在同一动作类别中的相关性。考虑到在同一动作类别中，带标注的单帧能表现出独特的外观特征和清晰的动作模式，本文提出一种新颖的通过类别特定帧聚类来增强动作显著性的弱监督时序动作检测方法。该方法采用K-均值聚类算法对同一动作类别的帧聚合，将其作为该动作类别的特征表示。通过计算每帧与各个动作类别之间的相似度，得到类激活分数。特定于类别的单帧表征建模可以为主线中的视频片段序列建模提供补充性的指导。因此，针对标注的帧和其对应的视频片段序列，提出凸组合融合机制，用于增强动作显著性的一致性特性，从而生成更加鲁棒的类激活序列，进行精确的动作分类和动作定位。由于动作显著性增强的补充指导，该方法优于现有的基于单帧标注的动作检测方法。在THUMOS14、GTEA和BEOID3个数据集上进行的实验表明，与最新的方法相比，所提方法具有更高的检测性能。
关键词组：弱监督；时序动作检测；单帧标注；类别特定；动作显著性
Correspondence: Transportation of citrinin is regulated by the CtnC gene in the medicinal fungus Monascus purpureus
Yanling GUI, Guangfu TANG, Haiqiao MAN, Jiao WANG, Jie HAN, Jiehong ZHAO
DOI: 10.1631/jzus.B2300023 Downloaded: 598 Clicked: 626 Cited: 0 Commented: 0(p.543-548) <Full Text><PPT> 205
1贵州省生药学重点实验室， 贵州中医药大学， 中国贵阳市，550025
2贵州中医药大学药学院， 中国贵阳市，550025
摘要：药食两用真菌红曲霉转运真菌毒素桔霉素的途径目前尚不清楚。本文通过CRISPR/Cas9基因编辑和过表达，分析了紫色红曲霉中一个假定的主要协同转运蛋白超家族（MFS）基因CtnC，证实了CtnC参与桔霉素的外排以及抑制菌丝体中桔霉素的积累，但CtnC蛋白不是唯一通道。同时，本研究结果发现CtnC过表达会负调控桔霉素合成相关基因（CtnD、CtnE、CtnF和pksCT）的表达。综上，本研究发现的红曲霉中桔霉素转运体基因为真菌毒素的防控策略研究提供了新的依据。
关键词组：桔霉素；基因；CRISPR/Cas9；过表达；转运体；真菌毒素