该研究基于多源异构生物医学数据整合分析,并结合动物实验验证,系统探讨健脾活骨方治疗激素性股骨头坏死(SONFH)的优势作用环节及其分子机制。研究首先通过中医药百科全书(ETCM v 2.0)获取健脾活骨方所含候选活性成分及靶点;同时借助HP...该研究基于多源异构生物医学数据整合分析,并结合动物实验验证,系统探讨健脾活骨方治疗激素性股骨头坏死(SONFH)的优势作用环节及其分子机制。研究首先通过中医药百科全书(ETCM v 2.0)获取健脾活骨方所含候选活性成分及靶点;同时借助HPO数据库挖掘该证候的潜在关联基因;最后,运用临床转录组学检测获取SONFH痰瘀阻络证的相关靶点。对上述三类靶点取交集后,构建“中药-成分-疾病-证候”多维网络。利用STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析,并通过DAVID平台对核心靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,以预测其关键生物学过程与信号通路。最后,通过制备SONFH痰瘀阻络证大鼠模型进行药效学和机制验证。经数据整合挖掘获得包含146个网络核心靶标的“病证基因-方药靶标”网络,通路富集分析表明,健脾活骨方主要通过嘌呤能受体P2Y12(P2RY12)-磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-丝氨酸/苏氨酸激酶(Akt)-纤维蛋白原γ链(FGG)信号通路,调节血脂偶联干预SONFH痰瘀阻络表型。HE染色结果发现,SONFH痰瘀阻络证大鼠的股骨头组织钙化比列降低,骨小梁排列松散,骨细胞欠饱满,空骨陷窝增多明显,骨髓内脂肪细胞增多;血脂四项检测表明,SONFH痰瘀阻络证大鼠甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白升高,高密度脂蛋白降低;凝血四项检测表明,SONFH痰瘀阻络证大鼠活化部分凝血活酶时间、凝血酶原时间降低,凝血酶时间和血浆纤维蛋白原升高。免疫组织化学染色结果显示,与正常组比较,模型组大鼠股骨头组织中P2RY12、磷酸化PI3K(p-PI3K)、磷酸化Akt(p-Akt)和FGG蛋白的阳性表达面积显著增加(P<0.05);而各给药组上述蛋白表达均显著降低(P<0.05),且高剂量组抑制效果最为明显,表明健脾活骨方能够剂量依赖性地调控P2RY12-PI3K-Akt-FGG信号轴。综上所述,健脾活骨方可通过多靶点、多通路协同作用,尤其是抑制P2RY12-PI3K-Akt-FGG信号轴的过度激活,改善SONFH痰瘀阻络证的血脂及骨代谢异常,发挥对证治疗作用。展开更多
针对耦合神经P系统利用脉冲机制实现区域生长依赖于初始种子点选择的问题,提出一种自适应区域生长耦合神经P系统(adaptive region growing coupled neural P systems,ARGCNP)的图像分割方法。该方法利用金豺优化算法(golden jackal opti...针对耦合神经P系统利用脉冲机制实现区域生长依赖于初始种子点选择的问题,提出一种自适应区域生长耦合神经P系统(adaptive region growing coupled neural P systems,ARGCNP)的图像分割方法。该方法利用金豺优化算法(golden jackal optimization,GJO)的全局搜索能力,通过引入四种策略提升GJO的全局寻优性能,从而在图像中寻找最佳阈值点,以优化区域生长中的种子点选择。在实验中,首先通过CEC2017测试函数对改进后的GJO进行性能测试,结果表明改进后的GJO在测试函数上整体性能第一;随后将ARGCNP应用于分割彩色图像和医学图像,以峰值信噪比等三个指标对分割效果进行量化评价,分割结果显示该方法能够提升分割精度及分割结果的稳定性,证明ARGCNP在应用场景下具有的优势,能够满足图像分割需求。展开更多
文摘该研究基于多源异构生物医学数据整合分析,并结合动物实验验证,系统探讨健脾活骨方治疗激素性股骨头坏死(SONFH)的优势作用环节及其分子机制。研究首先通过中医药百科全书(ETCM v 2.0)获取健脾活骨方所含候选活性成分及靶点;同时借助HPO数据库挖掘该证候的潜在关联基因;最后,运用临床转录组学检测获取SONFH痰瘀阻络证的相关靶点。对上述三类靶点取交集后,构建“中药-成分-疾病-证候”多维网络。利用STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析,并通过DAVID平台对核心靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,以预测其关键生物学过程与信号通路。最后,通过制备SONFH痰瘀阻络证大鼠模型进行药效学和机制验证。经数据整合挖掘获得包含146个网络核心靶标的“病证基因-方药靶标”网络,通路富集分析表明,健脾活骨方主要通过嘌呤能受体P2Y12(P2RY12)-磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-丝氨酸/苏氨酸激酶(Akt)-纤维蛋白原γ链(FGG)信号通路,调节血脂偶联干预SONFH痰瘀阻络表型。HE染色结果发现,SONFH痰瘀阻络证大鼠的股骨头组织钙化比列降低,骨小梁排列松散,骨细胞欠饱满,空骨陷窝增多明显,骨髓内脂肪细胞增多;血脂四项检测表明,SONFH痰瘀阻络证大鼠甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白升高,高密度脂蛋白降低;凝血四项检测表明,SONFH痰瘀阻络证大鼠活化部分凝血活酶时间、凝血酶原时间降低,凝血酶时间和血浆纤维蛋白原升高。免疫组织化学染色结果显示,与正常组比较,模型组大鼠股骨头组织中P2RY12、磷酸化PI3K(p-PI3K)、磷酸化Akt(p-Akt)和FGG蛋白的阳性表达面积显著增加(P<0.05);而各给药组上述蛋白表达均显著降低(P<0.05),且高剂量组抑制效果最为明显,表明健脾活骨方能够剂量依赖性地调控P2RY12-PI3K-Akt-FGG信号轴。综上所述,健脾活骨方可通过多靶点、多通路协同作用,尤其是抑制P2RY12-PI3K-Akt-FGG信号轴的过度激活,改善SONFH痰瘀阻络证的血脂及骨代谢异常,发挥对证治疗作用。
文摘针对耦合神经P系统利用脉冲机制实现区域生长依赖于初始种子点选择的问题,提出一种自适应区域生长耦合神经P系统(adaptive region growing coupled neural P systems,ARGCNP)的图像分割方法。该方法利用金豺优化算法(golden jackal optimization,GJO)的全局搜索能力,通过引入四种策略提升GJO的全局寻优性能,从而在图像中寻找最佳阈值点,以优化区域生长中的种子点选择。在实验中,首先通过CEC2017测试函数对改进后的GJO进行性能测试,结果表明改进后的GJO在测试函数上整体性能第一;随后将ARGCNP应用于分割彩色图像和医学图像,以峰值信噪比等三个指标对分割效果进行量化评价,分割结果显示该方法能够提升分割精度及分割结果的稳定性,证明ARGCNP在应用场景下具有的优势,能够满足图像分割需求。
