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[硕士论文] 陈圣菊
运动人体科学 北京体育大学 2017(学位年度)
摘要:研究目的:
  miRNA是真核生物中广泛存在的一种长度约为21-23nt的RNA分子,可通过与mRNA的结合抑制其转录,在众多生物学过程中发挥重要作用。研究显示miRNA在肌萎缩过程中发挥重要调控作用,已有研究发现miRNAs在多种类型的肌萎缩中存在差异表达,但在失重性肌萎缩及恢复过程中miRNAs表达谱的变化未见报道。本实验拟通过尾悬吊诱导小鼠失重性肌萎缩研究miRNAs表达谱的变化,寻找失重性肌萎缩过程中具有重要调控作用的miRNAs。
  研究方法:
  以C57BL/6小鼠为实验对象,尾悬吊14天诱导失重性肌萎缩,动态分析尾悬吊及恢复过程中小鼠后肢背侧骨骼肌肌纤维横截面积及肌萎缩标志蛋白和基因表达的变化;在此基础上对小鼠比目鱼肌miRNAs进行基因芯片检测,寻找差异表达的基因,并通过qPCR对部分未见报道的miRNAs进行验证。
  研究结果:
  ①14天尾悬吊过程中,小鼠后肢背侧肌重显著下降,恢复过程中逐渐升高;其中比目鱼肌重量丢失程度明显高于腓肠肌和跖肌,肌纤维横截面积显著下降。
  ②小鼠比目鱼肌中肌萎缩标志基因FoxO3a、MuRF1和Atrogin-1的蛋白和mRNA表达随尾悬吊时间逐渐升高。14天尾悬吊后,FoxO3a的蛋白含量显著升高(P<0.01),Atrogin-1的蛋白含量也显著升高(P<0.01),MuRF1的蛋白含量在尾悬吊7天升高最明显(P<0.05)。
  ③FoxO3a、Atrogin-1和MuRF1的基因表达在尾悬吊过程中有升高趋势。FoxO3a mRNA在尾悬吊3天最高(P<0.01),Atrogin-1 mRNA在尾悬吊7天水平最高(P<0.01),MuRF1 mRNA在尾悬吊7天表达最高(P<0.01)。
  ④芯片结果显示,尾悬吊过程中14个miRNAs上调,2个miRNAs在尾悬吊3天和7天上调,4个miRNAs先下调后上调,22个miRNAs下调。
  ⑤qRT-PCR对肌肉萎缩过程中差异表达的miRNAs进行验证,筛选出8个符合芯片结果的miRNAs。
  研究结论:
  本研究通过尾悬吊成功构建了小鼠后肢骨骼肌萎缩模型,具有废用性肌萎缩的特征,包括肌肉重量下降、肌纤维横截面积的减小和肌萎缩相关基因的升高。通过基因芯片对失重性肌萎缩形成及恢复过程中差异表达的miRNAs进行了筛选,并进一步利用qRT-PCR对差异表达的miRNAs进行了验证和分析,筛选到了在失重性肌萎缩中具有潜在调控作用的miRNAs。
[硕士论文] 张国文
发酵工程 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:富氢水(Hydrogen-rich Water)是溶解了氢分子(Hydrogen,H2)的水溶液。近年来,研究发现富氢水(氢气)具有选择性抗氧化性,能有效地清除自由基,显著改善缺血再灌注损伤。随着研究的深入,人们发现富氢水(氢气)对许多疾病具有潜在的治疗前景,因此掀起了氢学研究的热潮。另一方面,人们发现肠道菌群跟人体的营养消化吸收、生物拮抗和免疫,甚至是大脑和情绪都有关联。肠道菌群的研究,能够为一系列疾病的预防和治疗提供全新的范式,因而也受到研究者的重视。在肠道菌群的研究基础之上,有研究证实,航天员受到反复发生和长期存在的环境因素的刺激,机体处于慢性应激状态,产生了包括肠道菌群变化在内的一系列对健康不利的影响。氢学和肠道菌群的研究都是当下的热点,但是氢与肠道菌群两者之间相互影响以及这种影响的机理,目前的研究还是空白。
  本文通过对富氢水保存特性的初步研究,以及富氢水对DPPH·自由基、·OH自由基和·O2-自由基清除能力的研究,验证了富氢水的选择性抗氧化性。研究通过构建SPF大鼠尾吊实验模型,来模拟航天环境的失重生理效应。通过富氢水对大鼠肝脏和脾脏抗氧化指标影响的研究,揭示了富氢水对机体抗氧化能力的影响。在富氢水对肠道菌群研究的内容中,试验通过构建含有待测细菌的16SrRNA基因序列的重组质粒作为标准品,利用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR的方法,检测了富氢水对大鼠盲肠和结肠内容物中肠球菌、双歧杆菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌、乳杆菌这5种常见细菌和总肠道菌群的影响,并且检测了在大鼠饲养的8周时间内,粪便中大肠杆菌随着时间变化的情况。
  研究结果表明,富氢水对·OH自由基和·O2-自由基有一定的清除能力,对DPPH·自由基则几乎没有影响。在对肝脏和脾脏抗氧化指标影响的结果中显示,富氢水能较大程度的提高肝脏和脾脏的抗氧化以及免疫能力。试验成功构建了5种肠道细菌和总肠道菌的标准曲线,实现了对肠内容物中4种细菌和总肠道菌群的定量,并跟踪了大肠杆菌随着时间推移在粪便中拷贝数的变化情况。
  本研究对富氢水的选择性抗氧化性做出了整体评价,同时初步揭示了富氢水和肠道菌群之间相互影响的关系,为航天员肠道微生态失调的防护和促进飞行后肠道微生态平衡的恢复提供了实验依据,并为将来产品的开发奠定了理论基础。
[博士论文] 孙般若
老年医学 解放军总医院;军医进修学院;中国人民解放军总医院;解放军医学院 2017(学位年度)
摘要:骨骼是不断更新的动态组织。机械负荷(力学刺激)是调节骨平衡和骨重建的关键因素,通过改变骨骼形态和结构增强或降低骨容量和强度以适应环境力学刺激的变化。研究表明,骨骼在生长期对生理负重的刺激最为敏感,而青春期后,负重活动对于骨密度和骨强度的维持至关重要。而废用导致的力学刺激减少可引起骨容量减少和骨强度下降,最终导致骨质疏松,多见于颅脑、脊髓等神经损伤或严重外伤而卧床制动的患者,负重活动显著减少的老年人群以及暴露在空间失重环境中的航天员。其中,与老年生理性废用导致的骨质疏松具有相同病理学特点的失重性骨质疏松,从人类第一次进入太空开始就成为航天医学研究的热点和有待急需解决的问题。但是,目前由于失重性骨质疏松的分子机制尚不清楚,所以目前缺乏行之有效的对抗措施。既往研究表明,CKIP-1是E3泛素连接酶Smurf1辅助活化剂,可负向调控成骨细胞功能和骨形成。但是,CKIP-1是否参与失重性骨质疏松的发病尚无定论。因此,本文中对CKIP-1在失重性骨质疏松发生及进展中的作用及机制进行初步研究和探讨。
  首先,我们比较了不同年龄阶段(3、6、12、18月龄)野生型(CKIP-1+/+)和CKIP-1基因敲除型(CKIP-1-/-)小鼠胫骨近端干骺端的骨形态学变化,我们的发现CKIP-1+/+及CKIP-1-/-小鼠在整个生长、发育、成年、老化过程中未见显著的外观表型差异,但CKIP-1+/+小鼠随年龄增长成骨细胞功能下降,骨形成能力降低,表现为显著的骨量减少及骨强度降低,而骨组织中的CKIP-1mRNA水平呈升高趋势。CKIP-1-/-小鼠随年龄增长同样出现骨量减少及骨强度降低,其骨量丢失幅度明显低于同窝对照WT小鼠,表明CKIP-1在年龄相关性骨丢失中发挥重要的作用,负向调控成骨功能。
  然后建立小鼠和原代前成骨细胞失重模型,在动物整体水平和细胞水平研究和探讨CKIP-1在失重性骨丢失中的作用。与对照组相比,CKIP-1+/+与CKIP-1-/-小鼠尾吊28天后均出现骨形成下降、骨量减少,但CKIP-1-/-小鼠对失重引起的骨丢失表现出明显的抵抗效应,尾吊28天后骨容量、骨强度、成骨细胞功能均高于野生型同窝对照小鼠。尾吊小鼠胫骨骨组织mRNA基因芯片分析显示:和CKIP-1+/+同窝小鼠比较,CKIP-1-/-小鼠MAPK信号通路部分基因转录表达增强。CKIP-1-/-小鼠颅骨原代前成骨细胞的增殖、分化能力优于CKIP-1+/+小鼠:经历120小时回转模拟失重后,CKIP-1+/+原代成骨细胞CKIP-1表达增加,具有一定的时间依赖性,而MEKK2表达下降,但Smurf1表达不受失重和时间影响。提示CKIP-1在失重性骨丢失中是通过增加MEKK2的降解,抑制下游转录因子AP-1活性实现的。
  最后,我们使用RNA干扰技术,利用香港浸会大学张戈教授研究团队研发的第二代“CKIP-1-siRNA成骨细胞靶向递送系统”特异性静默成骨细胞CKIP-1转录后表达,验证CKIP-1基因静默对失重性骨质疏松挽救治疗作用。我们发现WT小鼠给予尾静脉注射“CH6-LNPs-siRNA”抑制CKIP-1mRNA水平后可部分逆转由尾吊导致的骨量减少。
  本研究提示生理性废用和失重可导致CKIP-1表达增加进而影响MEKK2的表达及下游转录因子的活性,抑制成骨细胞功能及骨形成,导致骨质疏松的发生和进展。敲除或静默CKIP-1基因抑制其表达可部分逆转失重导致的骨形成减少,对失重性骨质疏松具有一定的对抗作用。
[硕士论文] 邱杰
老年病学 河北北方学院 2017(学位年度)
摘要:消化系统疾病是空军飞行员的常见多发病,发病机制与其特定的职业因素密切相关,其中正加速度(positive acceleration,+Gz)逐渐成为影响飞行安全的重要制约因素。国内外有关+Gz暴露对全身各组织系统影响的研究已有很多,但关于肠道屏障方面的研究鲜有报道。业已证实,肠道屏障功能障碍不仅影响肠道消化吸收功能,在严重感染、创伤、休克等全身性疾病中也起重要作用。机械屏障和免疫屏障是肠道屏障最为重要的组成部分,也是近年研究热点,本课题主要探究不同+Gz暴露对机械屏障及免疫屏障的影响。肠道机械屏障功能的正常发挥主要依赖于肠黏膜上皮细胞及细胞间紧密连接的完整性,当肠道黏膜完整性受损,通透性增高时,血清中D-乳酸(D-lactic acid,D-LAC)及二胺氧化酶(diamineoxida,DAO)水平也明显增高。分泌型免疫球蛋白A(secretory immunoglobulin A,sIgA)作为肠黏膜免疫防御的关键效应因子,可较好地反映肠黏膜免疫功能。D-LAC、DAO及sIgA水平的测定是目前评价肠道机械屏障及免疫屏障的良好指标。谷氨酰胺(glutamine,Gln)是一种条件必须氨基酸,为肠道提供约70%的能量,是肠道屏障不可缺少的营养成分,对于肠道屏障功能障碍恢复有重要意义。本研究以实验大鼠为研究对象,以特制动物离心机模拟不同+Gz值暴露,并予Gln进行肠道保护,通过检测各组大鼠血清D-LAC、DAO水平及肠黏膜sIgA含量,探讨+Gz暴露对大鼠肠道屏障功能的影响,及Gln对肠道屏障的保护作用,为飞行员肠道疾病防护提供实验依据。
  实验中将32只雄性SD大鼠随机分成4组,每组8只,分别标记为A、B、C、D组,A组为正常对照组、B组为+5Gz值组、C组为+10Gz值组、D组为Gln+10Gz组。以特制动物离心机模拟不同+Gz值暴露,A组大鼠仅固定于离心机转臂远端5min,不做加速度处理,B组大鼠以+5Gz值旋转5min,C组大鼠以+10Gz值旋转5min,D组+Gz暴露前灌服用生理盐水配置的Gln溶液10ml,补充剂量为1.5g/kg,训练方法同C组。实验时间为每天上午9:00-11:00,持续5d。实验结束后次日麻醉大鼠,取大鼠肠黏膜组织标本及外周血清,镜下观察大鼠小肠组织形态学特点,并检测各组大鼠外周血清D-乳酸、DAO水平及肠黏膜sIgA含量。检测结果显示:
  1.各组大鼠小肠组织大致肉眼观及小肠黏膜组织光镜下形态学特征
  A组大鼠小肠黏膜呈淡红色,表面光滑完整,肠黏膜无充血、水肿,无出血、糜烂。B、C组小肠组织可见散在出血点、与肠段长轴垂直的出血带甚至可见出血斑。D组小肠组织多光滑完整,可见有散在出血点。各组大鼠小肠组织常规制作病理切片,并予HE染色,高倍镜下摄片,可见:A组大鼠小肠黏膜绒毛无明显异常,未见明显炎症细胞浸润。B、C、D组大鼠小肠黏膜可见绒毛间隙增宽,高度缩短,横径增宽,排列杂乱、倒置,甚至断缺,大量炎细胞浸润,并且C组损伤程度明显重于B组和D组,说明,+Gz暴露可损伤大鼠肠道黏膜,并且+Gz暴露值越大损伤越严重,Gln作为一种肠黏膜保护剂可较好地减轻+Gz暴露过程中肠黏膜的损伤程度。
  2.不同剂量+Gz暴露后大鼠血清DAO及D-LAC水平的比较
  与对照组相比,B、C组大鼠血清DAO、D-LAC水平均明显升高,差异显著(P<0.05),说明+Gz暴露可损伤大鼠肠道机械屏障。C组血清DAO水平明显高于B组,差异显著(P<0.05),D-LAC水平虽高于B组,但无明显统计学意义,说明高剂量+Gz暴露组机械屏障损伤程度比低剂量+Gz暴露组严重。
  3.不同剂量+Gz暴露后大鼠肠黏膜sIgA水平的比较
  与对照组相比,B组和C组大鼠肠黏膜sIgA水平明显下降,差异显著(P<0.05);其中C组肠黏膜sIgA水平明显低于B组(P<0.05)。说明+Gz暴露可损伤大鼠肠黏膜免疫屏障,并且高剂量+Gz暴露组免疫屏障损伤程度比低剂量+Gz暴露组严重。
  4.Gln对肠黏膜屏障的保护作用
  D组血清DAO、D-LAC水平明显低于C组,差异显著(P<0.05),肠黏膜sIgA水平明显高于C组(P<0.05)。说明Gln作为肠道重要营养物质可有效减轻+Gz暴露对肠道机械屏障和免疫屏障的损伤。
  综上所述,+Gz暴露可损伤大鼠肠道黏膜,其机制可能与削弱了大鼠肠道机械屏障及免疫屏障的自我保护能力有关,并且高剂量的+Gz暴露值对肠道屏障的损伤程度高于低剂量组。在+Gz暴露前予Gln灌胃处理,可有效减轻肠道机械屏障及免疫屏障的损伤程度。提示我们,在飞行训练时适量补充Gln可有效保护肠道屏障,进而增强机体抗损伤能力,减少飞行员肠道疾病乃至全身性疾病的发生,提高飞行质量,为飞行员保驾护航。
[硕士论文] 潘志强
公共卫生 东南大学 2016(学位年度)
摘要:目的:随着民用航空运输业的迅猛发展,每年对空勤人员(飞行人员、乘务人员、安全保卫员)的需求量都有所增加,空运任务对于空勤人员来说也越来越繁重。不仅如此,在工作中,空勤人员还遭受着工作时间过长导致的生活节律混乱、夜间航行、跨时区长时间飞行、与家人沟通过少等问题的困扰,导致空勤人员的经常性暴露于职业紧张诸多因素之下,长期处于职业紧张的应激状态易发展为职业枯竭,引发一系列心身疾病。本次研究通过对空勤人员职业枯竭状态的调查、评估,探讨他们之中职业紧张及职业枯竭与心理、生理健康之间的关系,拟定专门针对空勤人员这一特殊职业人群职业压力与职业枯竭的预警机制,对这类人群采取有效的干预措施,降低职业应激相关疾病的发生率,减少公司在因职业紧张所致疾病方面的费用支出;避免因此出现的航空安全事故,降低合格空勤人员流失的风险,最大程度地减少航空公司在这些方面潜在的经济损失。
  方法:采取整群抽样的方法,抽取中国某航空下属子公司在职的空勤人员共计405人,经专业人员审核后,选取有效问卷387份,样本的有效率95.56%。合并OSI-R(职业紧张目录问卷)及MBI(职业枯竭问卷)两份量表对研究对象进行评估,检测研究对象的BP(血压)、BRT(血常规)、SGPT(血清谷丙转氨酶)、SUA(血尿酸)等生理生化指标。用Epidata3.1双录入方式建数据库,运用SPSS18.0版统计软件进行数据分析。按照一般人口学资料性别、年龄、工龄、学历、飞行时间、工作类型等,对职业紧张与职业枯竭得分情况以及生理生化指标等计量资料用均数和标准差来描述,两组资料进行单因素方差分析进行比较;空勤人员职业紧张的各个维度与生理生化指标之间、各个维度与职业枯竭之间、职业桔竭与生理生化指标之间进行偏相关分析;将职业紧张各项目按均值分成高低两组,与职业枯竭及其三个维度阳性率差异之间进行多因素Logistic回归分析。
  结果:
  1.OSI-R以及MBI各问卷的Cronbach's Alpha系数大部分均大于或接近0.7,各量表和问卷的精确性、稳定性和一致性较好。
  2.不同性别、年龄、工龄、学历、婚姻状态、工作类型、飞行小时数等空勤人员的职业紧张与职业枯竭状况显示:(1)男性在职业任务的RI(任务不适)、VS(业务紧张反应)、紧张反应的PSY(心理紧张反应)、PHS(躯体紧张反应)及情感耗竭的得分低于女性,而在应变能力的RE(娱乐休闲)、SC(自我保健)、RS(理性处事)和个人成就感降低得分显著高于女性。(2)>30岁空勤人员在职业任务的RO(任务过重)、R(责任感)、WE(工作环境)和情感耗竭得分较高。(3)工龄在5~10年的空勤人员在职业任务的RO、WE、紧张反应的PSY、IS(人际关系紧张反应)、PHS以及情感耗竭得分较高,工龄在>10年的空勤人员在职业任务的RI、RB(任务冲突)、R及VS得分较高,工龄在<5年的空勤人员RE、SS(社会支持)、个人成就感降低得分较高。(4)高中(中专)及以下学历的空勤人员职业任务的RO、RI、WE、紧张反应、情感耗竭及人格解体的得分较高,本科(大专)及以上学历的空勤人员应变能力和个人成就感降低得分较高。(5)已婚的空勤人员在WE、SS和个人成就感降低得分较高。(6)安全人员在职业任务的RO、RI、RB、WE、紧张反应、情感耗竭、人格解体得分较高,而飞行员在应变能力及个人成就感降低得分较高。(7)飞行小时数>6000小时的空勤人员职业任务的RO、RI、RB、R、WE、紧张反应的VS、PSY、IS和情感耗竭、人格解体得分较高,而飞行小时数在2000~6000小时的空勤人员PHS得分较高,飞行小时数<2000小时空勤人员在应变能力的RE、SC、SS和个人成就感降低得分较高。
  3.空勤人员生理生化指标的人口学特征分布显示:(1)男性的HB、RBC、SGPT、SUA、SBP与DBP指标显著高于女性。(2)25~30岁年龄组HB指标较高,而>30岁年龄组的RBC、SGPT、SUA、SBP与DBP较高。(3)工龄<5年组的空勤人员HB指标较高,而工龄>10年组的空勤人员SGPT和SBP较高。(4)本科(大专)及以上学历空勤人员的HB、RBC、SGPT、SUA、SBP及DBP指标均较高。(5)已婚的空勤人员RBC、SGPT、SUA、SBP和DBP指标均高于未婚空勤人员。(6)飞行员的HB、RBC指标较高,安全员的SGPT、SUA、SBP及DBP指标均较高。(7)飞行小时数为2000~6000小时的空勤人员SGPT指标较高,而飞行小时数>6000小时的空勤人员DBP指标较高。
  4.空勤人员职业紧张、职业枯竭与生理生化指标的偏相关分析结果显示: RBC与任务模糊(RA)呈正相关;SGPT与WE呈负相关;SUA与WE呈负相关;SBP与R呈负相关。
  5.空勤人员职业紧张高低水平与职业枯竭阳性率的比较结果显示:职业任务中的RO、RI、RA、RB、WE和紧张反应的VS、PSY、PHS项目高、低水平组的职业枯竭阳性率之间的差异具有统计学意义(P<0.01);各项的高水平组的职业枯竭阳性率均高于低水平组。将职业枯竭各个维度的阳性率分别于职业紧张高低水平进行比较,结果显示:(1)职业任务、紧张反应各项高水平组的情感耗竭阳性率较高,反应能力中RE、SS、RS的低水平组的情感耗竭阳性率较高。(2)职业任务和紧张反应各项高水平组的人格解体阳性率较高,反应能力各项低水平组的人格解体阳性率较高。(3)除R、WE外的职业任务和紧张反应高水平组的个人成就感降低阳性率较高,反应能力中SC、SS、RS的低水平组的个人成就感降低阳性率较高。
  6.职业枯竭及其各维度阳性率的多因素Logistic回归分析,结果为:RO、RI和SS均与职业枯竭阳性率呈正向关系(OR=1.130,P=0.006; OR=1.098,P=0.048; OR=1.070,P=0.019)。职业枯竭三个维度阳性率的多因素Logistic回归分析结果为:(1) RO、RI、PSY分别与情感耗竭阳性率之间呈正向关系,而SC与情感耗竭阳性率呈负向关系。(2) RO、RI、RB、PSY与人格解体阳性率呈正向关系,而R与人格解体阳性率呈负向关系。(3) SS与个人成就感降低阳性率呈正向关系,而RI与个人成就感降低阳性率呈负向关系。
  结论:(1)中国某航空公司附属分公司部分在职空勤人员的职业紧张导致的职业枯竭状况较严重。(2)不同性别、年龄、工龄、学历、婚姻状态、工作类型与飞行小时数可影响职业紧张与职业枯竭的分布。(3)不同水平的职业紧张因素引起的职业枯竭阳性率不同,有些职业紧张因素水平越高,引起的职业枯竭阳性率越高。(4)职业紧张与职业枯竭会影响部分生理生化指标,如BP、HB、RBC、SGPT、SUA等。(5)职业枯竭阳性率为评价劳动群众的职业状态提供可能的科学依据,但需做进一步研究证明。
[硕士论文] 潘娜
电子与通信工程 大连理工大学 2016(学位年度)
摘要:运动病是由于机体长时间受到不适宜的运动刺激所引发的呕吐、恶心等一系列生理性反应。运动病它不仅影响着人们的正常生活也给航天、航海人员的正常工作带来困扰。现阶段,对于运动病的防治主要依靠药物治疗,虽然针对运动病治疗的药物种类繁多,但在临床试验中依旧存在许多副作用。所以,找到一种安全性高、舒适性强且无副作用的运动病治疗方法是现如今亟待解决的问题。本文通过对运动病诊断系统的研究确立了简便有效的运动病诊断准则,在此基础上提出了运动病治疗的新思路并建立了运动病无接触式物理治疗系统,同时通过不同形式下的治疗实验对治疗效果进行验证。
  本文主要研究内容:
  (1)提出运动病诊断准则。通过运动病检测实验对运动病的发病机理进行研究。利用旋转椅实验刺激前庭系统来诱发眼震,通过获取的参数建立前庭眼动系统模型,并对该模型进行数据拟合,得出相关的模型参数。分析不同类型实验者的模型参数,从而得到诊断运动病的准则。实验结果表明:晕车实验者与不晕车实验者的模型参数存在显著差异,可以成为定量诊断运动病的准则。
  (2)建立运动病无接触式物理治疗系统。提出运动病物理治疗的新思路,通过降低半规管的温度达到治疗运动病的目的。完成了无接触式物理设备的组建,建立了运动病无接触式物理治疗系统,该系统具有较高的舒适性、实用性、稳定性及可重复性。
  (3)完成运动病无接触式物理治疗实验。在角加速度刺激下的治疗实验中,经过无接触式物理治疗系统后,在相同慢相角速度下,实验者对于角加速度的耐受程度可提高至不佩戴设备情况下的1.4倍左右。在实际路段下的治疗实验中,在相同行车路线及相同晕车刺激下,晕车受试者在佩戴无接触式物理设备后对于晕车刺激的耐受时间能够提高至不佩戴设备时的2倍左右,且部分轻度晕车受试者的耐受时间可以达到不晕车受试者的耐受水平。
[博士论文] 陈键
细胞生物学 浙江大学 2016(学位年度)
摘要:长期空间飞行过程中,由于重力的消失迫使机体的多种组织和器官去适应新的微重力环境,从而产生一系列的适应性变化,称之为“空间适应综合症”。这些航天医学问题已成为人类长期太空探索的重要障碍之一,主要包括骨丢失、认知功能损伤、肌肉萎缩、心血管功能紊乱等。
  航天微重力环境对航天员的生理健康和任务执行造成了严重影响,如何对这些影响进行监测和防护并揭示其机制,是航天医学研究的首要任务。开发简单有效的检测指标对于航天员的生理健康监测具有重要意义。同时,以系统生物学的思维来探索微重力对机体动态的、全身性的影响,将是航天医学问题研究的有效手段。本论文以尾吊大鼠作为主要的动物模型,通过对血清miRNAs表达谱的研究来探索模拟微重力对机体的影响,获得以下主要结果:
  首先对血清miRNAs的内参基因进行了筛选和验证。通过miRNAs芯片筛选,并结合多批次、大样本的qPCR及2个专业内参筛选软件(geNorm和Normfinder)的运算分析,确定了miR-25-3p是最稳定的内参基因。进一步分析表明,miR-25-3p是一个在不同物种间高度保守的基因。它在大鼠尾吊、猕猴卧床等模拟微重力模型,以及大鼠OVX、绝经后骨质疏松等模型中的表达均有很好的稳定性,从而最终确定miR-25-3p可作为这些模型中稳定的血清miRNAs内参基因。这些结果为后续开展的的血清miRNAs研究奠定了基础。
  随后我们对失重性骨丢失和绝经后骨质疏松的血清miRNAs标志物进行了筛选。利用大鼠OVX血清miRNAs芯片技术高通量筛选差异表达的miRNAs,并经qPCR验证得到15个下调的miRNA。进一步结合临床样本检测后发现,其中miR-30b-5p在骨质减少和骨质疏松病人血清中都显著下调,miR-103-3p、miR-142-3p和miR-328-3p在骨质疏松病人血清中显著下调。偏相关分析发现它们与H-BMD之间均存在显著的正相关,而且miR-30b-5p和miR-142-3p还同时与FN-BMD显著相关。这4个miRNAs可作为绝经后骨质疏松的生物标志物。利用猕猴卧床实验对模拟失重性骨丢失的标志物进行了鉴定,结果发现miR-30b-5p、miR-103-3p和miR-142-3p在卧床后猕猴血清中的表达显著下降,ROC曲线分析表明它们有很好的诊断价值,但miR-328-3p未发生显著变化。从而确定miR-30b-5p、miR-103-3p和miR-142-3p可作为模拟失重性骨丢失的标志物。
  miRNA表达谱和代谢组学数据都包含了生理变化的重要信息,为了对数据进行深度挖掘,我们进行了二者的联合分析。血清miRNAs芯片和qPCR检测确定了13个在尾吊4周和5周后大鼠血清中均上调的miRNAs,pather和DAVID软件的分析表明它们与神经系统,尤其是海马高度相关。连续尾吊5周后,血清代谢组发生显著性变化,与变化miRNAs的预测靶基因进行联合分析发现,模拟失重对机体的神经系统尤其是海马区有显著影响。
  根据生物信息学分析结果,我们检测了尾吊大鼠海马组织miRNA、mRNA和蛋白的表达,发现miR-383-5p的表达显著上调,同时其预测靶基因AQP4的mRNA和蛋白水平均显著下调,推测它可能直接受miR-383-5p的靶向调控。通过体外双荧光素酶报告基因实验,确认了AQP4是miR-383-5p的靶基因。AQP4是调节脑组织水平衡的重要蛋白,也与海马的学习记忆和认知功能密切相关。因此,推测它的变化是微重力影响海马功能的潜在机制之一,并可能与微重力下的血液头向分布相关。
  综上所述,我们通过对血清miRNAs的研究发现:miR-25-3p是模拟徼重力模型和骨质疏松模型稳定的内参基因;并筛选得到一组血清miRNAs可作为模拟失重性骨丢失和绝经后骨质疏松的潜在标志物;最后对模拟微重力导致的认知功能损伤进行了初步的机制探索。
[硕士论文] 曹学导
兽医 华南农业大学 2016(学位年度)
摘要:猪圆环病毒II型是目前严重威胁养猪业的一种免疫抑制性病毒,给养猪业造成巨大的经济损失,疫苗免疫是目前预防PCV-2发生的有效方法。进行不同种类PCV-2疫苗临床免疫效果研究对生产实践中疫苗种类的选择具有重要的指导意义。因此,本研究的目的及意义在于:(1)了解广东省4个猪场不同阶段免疫猪群PCV-2疫苗使用情况和免疫效果,为下一步做不同圆环苗的应用比较研究指引方向及参照;(2)分析比较不同PCV-2疫苗免疫猪群后对其免疫性能及生产性能的影响,期望筛选到性价比较高的疫苗,为规模化猪场预防PCV-2免疫接种提供参考;(3)研究接种不同PCV-2疫苗对母猪生产性能及所产仔猪母源抗体水平变化情况,为仔猪选择最佳首免日龄提供依据。具体试验结果如下:
  1.规模猪场不同阶段猪群血清中PCV-2抗体及病原的调查
  本部分研究利用ELISA方法和套式PCR方法对广东地区4个规模猪场不同生长阶段的免疫猪群进行 PCV-2抗体和病原检测,以期了解该地区猪群 PCV-2疫苗的使用情况及免疫效果。
  从抗体水平和阳性率看,随着猪只日龄的增长,各场猪群血清 PCV-2抗体水平和阳性率呈先下降后上升的趋势,且仔猪的母源抗体能维持到10周龄左右。另外,同一猪场不同阶段猪群之间以及不同猪场同一阶段猪群血清中 PCV-2病原检出率有较大差异,A、B、C、D四个猪场PCV-2病原阳性率分别为62%、25%、47%、46%。经分析发现此现象与疫苗的免疫效果、猪群后期的饲养管理以及 PCV-2病毒自身特性都有很大的关系。因此,通过对免疫动物的血清特异抗体的检测,有助于我们基本掌握该地区 PCV-2疫苗的使用状况,为做不同圆环苗的应用比较研究提供参考。
  2.不同 PCV-2疫苗免疫效果比较分析
  采用 ELISA和 PCR方法检测检测各组仔猪血清中 PCV-2抗体和 PCV-2核酸;分别统计各组试验猪保育阶段、生长阶段和育肥阶段的平均日增重、料重比和死淘率。
  结果显示,疫苗C的整体抗体水平高于其余三组,且在60d时平均抗体水平为0.765,与其它三组之间存在显著差异,检测到PCV-2病原的日龄(90天)晚于其余各组。生长育肥阶段疫苗C组试验猪的平均日增重为0.72kg,与A组、B组和 D组相比分别提高了10.6%、4.3%和7.6%;料肉比为1.93,比A、B、D三组分别降低了0.35、0.26和0.36。此外,疫苗C组仔猪的健康状况最优,其成活率达到100%。因此,综合各疫苗免疫效果和生产性能分析表明,疫苗C免疫效果最好。
  3. PCV-2疫苗免疫对母猪生产性能及其所产仔猪母源抗体的影响
  母猪免疫4种不同类型的PCV-2疫苗后,C组表现出了较高的繁殖性能,与A组、B组和D组相比,仔猪初生重分别增加了9.5%、5.2%和7.3%;断奶个体重分别增加了11%、3.8%和8.5%。对该疫苗免疫母猪进行抗体水平及所产仔猪母源抗体水平检测发现,母猪免疫疫苗 C后其自身抗体水平和仔猪的母源抗体水平都显著提高,仔猪吮初乳后2~3周龄时抗体水平最高,此后逐渐下降,但仍维持较高水平。8周龄时,除C组外,其余各组抗体水平已全部转阴。各组试验仔猪血清中均未检测出 PCV-2核酸。结果说明,免疫疫苗C可以提高母猪的繁殖性能和仔猪母源抗体水平,可做为该场母猪免疫用疫苗。
[博士论文] 李旭
生物医学工程 哈尔滨工业大学 2016(学位年度)
摘要:在模拟空间实验中,受试者由于受到特殊的环境因素刺激会产生一系列的病理,生理等应激表型变化(例如内分泌功能异常,应激表型紊乱,失眠,焦虑等),多层次的高通量组学分子在其中扮演重要的角色。如何有效的运用数据挖掘方法从千万级的组学数据信号中识别与病理、生理表型变化关联的组学标记物并构建预警模型应用于受试者健康风险监测与评估,对于深入理解空间环境下受试者的表型风险和组学分子之间的调控关系、发现航天医学新知识具有重要意义。本论文以模拟空间环境下受试者健康表型预警研究为核心,围绕多类组学数据开发新算法,通过识别表型/疾病特异性的生物标记物,进行航天医学受试者的病理、生理表型的建模预测,并进一步应用于肿瘤的预后和分类研究中。本论文共开展了如下四部分相关研究:
  首先,本论文基于模拟空间环境下的健康预警研究需求,建立了多种高通量组学数据的标准化算法,包括:针对基因组捕获测序数据开发了基于极大似然估计的拷贝数变异检测算法,该算法相对于传统的二元分割合并算法增加了读段间隔校正,解决了捕获测序分析假阳性率高的问题;针对转录组RNAseq数据开发了质控标准化算法(低质量读段过滤算法,基于随机抽样的饱和度估计算法,转录本注释与表达丰度估计算法,基于Pearson相关的可变剪切分割算法);针对表观遗传组甲基化芯片数据开发了基于子集校正理论的定量标准化分析算法。进一步,本论文开发了整合多种分类算法和特征筛选策略的预警模型库,用于对不同实验背景的组学数据进行预警模型建模和最优标记物筛选,并提出一种基于遍历策略的组合模型算法,该算法最大限度的根据特征分布特点进行遍历式的最优化建模,有效的提高了预警模型的建模效率和预测精度。最后,基于生存分析检验和文献检索算法开发功能分析模块,用于揭示预警模型中的组学标记物的功能机制和文献证实情况。本论文利用R语言实现上述算法和生物信息学方法,并编译为R语言软件包CAPM,有效的解决了高通量组学数据的标准化分析和适宜建模决策算法组合问题,对发现模拟空间环境下受试者潜在的疾病风险,提供理论防护依据和决策支持具有重要意义。
  其次,本论文基于CAPM开展了模拟空间环境-“火星500”实验受试者血糖变化的建模研究。通过分析人体在长期隔离过程表观遗传水平的时序变化规律,根据各个时期DNA甲基化和血糖整体变化趋势将长期飞行划分不同的阶段,筛选出各个阶段显著变化的DNA甲基化位点作为特征构建血糖预测模型。通过特征筛选算法挖掘出151个血糖相关甲基化标记物,功能富集显示这些最优标记物显著富集在胰腺,酶联受体蛋白等糖尿病相关的组织和信号途径。后续,基于血糖模型挖掘的DNA甲基化特征集展开对二型糖尿病和正常人群的分类建模研究。实验发现18.7%的二型糖尿病差异甲基化探针都出现在血糖最优探针集中,表明血糖相关的DNA甲基化标记物与二型糖尿病的发生关系密切。通过文献检索发现血糖模型筛选的最优靶基因HDAC7是抑制胰岛素分泌的关键靶点,暗示模拟空间环境下健康表型预测有望扩展应用于二型糖尿病等复杂疾病的建模研究中。
  再次,在模拟空间环境下血糖预测研究的基础上,本论文基于CAPM方法展开对模拟空间环境受试者应激表型的建模研究。通过采集受试者外周血样本进行转录组microRNA芯片数据测量,利用“维度简约”、“属性构造”等技术构造受试者不同表型的类别标签,基于CAPM预警模型库构造生理-心理应激表型的预测模型,识别出表征睡眠剥夺应激表型变化的microRNA标记物;富集分析发现这些microRNA标记物的靶基因显著富集在大脑和血小板组织。其中,GSK3beta和SLC6A4等血小板特异性表达基因同时参与多个生理、心理应激表型的代谢调控过程;实验初步提出“microRNAs-血小板”理论揭示了模拟空间环境下受试者应激表型个体差异的形成原因。
  最后,基于模拟空间环境下受试者应激表型与复杂疾病的密切关联基础上,本论文进一步展开CAPM方法对肿瘤预后和分类的建模研究。实验首先从TCGA数据库中整合五类癌症(非小细胞肺癌,结肠癌,卵巢癌,乳腺癌和子宫癌)的四类组学标记物(lncRNA,microRNA,mRNA,DNAmethylation)共3197例样本。通过开发“预后风险打分策略”筛选预后风险标记物(Pre-biomarker),并基于CAPM“组合模型算法”构建多组学-癌症预后建模流程(IDFO),对五种癌症的四类组学标记物构造了20组单组学的癌症预后模型和20组不同类型组学数据整合的“组合”预后模型。比较发现,lncRNA和DNA甲基化特征相比于mRNA和microRNA具有更好的预后预测能力,80%(n=16)的多组学“组合”预后模型未发现性能的提升,临床表型特征在多类癌症预后模型中均表现出较高的贡献性。后续,本论文基于独立数据集对空间辐射相关的多原发肺癌进行深入研究,发现了肺癌双原发病灶的特异性突变EGFR-L858R和MYCL。这些发现为肿瘤标记物筛选、候选药物靶点的研发及早期动态监测提供了有价值的参考。
[硕士论文] 姚静
临床检验诊断学 石河子大学 2016(学位年度)
摘要:背景/目的:
  构建IL-37b真核表达载体,利用细胞回转培养系统模拟失重,探讨IL-37对模拟失重下LPS诱导炎症反应的防护作用。
  方法:
  1.从人PBMCs中提取总RNA,利用RT-qPCR技术扩增出IL-37b基因编码区序列,克隆至pEGFP-N1真核表达载体,将构建的重组质粒pEGFP-N1/IL-37b转染到THP-1细胞中,通过RT-qPCR和Western blot检测IL-37的表达。
  2.以THP-1细胞为研究对象,利用细胞回转培养系统模拟失重,采用CCK-8法分别检测回转0h、6h、12h、24h、36h、48h对细胞增殖的影响,从而建立细胞失重模型,在此基础上给予LPS刺激细胞,通过RT-qPCR和ELISA技术检测模拟失重下LPS诱导释放的炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β的表达。
  3.利用细胞转染技术实现IL-37b在THP-1细胞中的过表达,通过RT-qPCR、ELISA以及Western blot技术研究IL-37对模拟失重下LPS诱导释放炎症因子的影响。
  结果:
  1.双酶切及基因测序结果显示 IL-37b基因正确插入真核表达载体pEGFP-N1中;RT-qPCR和Western blot结果显示转染THP-1细胞后,IL-37表达水平明显升高(P<0.01)。
  2.细胞增殖实验结果显示,较短的回转时间(<24h)对THP-1细胞的增殖无显著影响,回转48h时模拟失重对细胞增殖的抑制效应最为明显(P<0.01)。进一步给予细胞LPS刺激,RT-qPCR结果显示,与单纯给予LPS组相比,三种炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β的表达上调(P<0.05、P<0.01、P<0.01);ELISA结果显示,细胞培养液中TNF-α、IL-6、IL-1β的含量较LPS组升高(P<0.05、P<0.05、P<0.05)。
  3.RT-qPCR结果显示,转染IL-37b后,与未转染组相比,模拟失重下LPS刺激细胞产生的TNF-α、IL-6、IL-1β表达降低(P<0.05、P<0.01、P<0.05),IL-37b明显升高(P<0.01),NF-κB降低(P<0.05);ELISA结果显示,转染IL-37b后,与未转染组相比,模拟失重下LPS刺激细胞释放的TNF-α、IL-6、IL-1β减少(P<0.05、P<0.05、P<0.05);Western blot结果表明,THP-1细胞在正常条件下可以稳定低表达IL-37,但在模拟失重条件下给予LPS刺激,IL-37的表达较对照组明显升高,同时NF-κB p65的表达也明显升高;将IL-37b转染THP-1细胞后,与未转染组相比,过表达的IL-37可以明显抑制在模拟失重条件下由LPS诱导的NF-κB p65的表达。
  结论:
  成功构建了新型抗炎因子IL-37的真核表达载体pEGFP-N1/IL-37b,并初步发现高表达的IL-37可能通过抑制NF-κB的表达最终实现抑制炎症因子的分泌。
[硕士论文] 陈子满
临床医学(影像诊断) 汕头大学 2016(学位年度)
摘要:目的:探讨床旁防护装置优化策略(悬吊防护屏最佳摆放位置及床旁固定防护装置改良)对术者在冠状动脉介入诊疗术中的辐射防护效果,为最大化减少术者辐射暴露提供依据。
  材料和方法实验分2个步骤进行:1.将实时剂量仪贴附在术者主要体表部位(括号内数值为各器官距离地面的垂直高度),包括眉心(170 cm)、甲状腺(155 cm)、左上胸(140 cm)、上腹部(120 cm)、性腺(100 cm)、左大腿中部(75cm)、左小腿中部(40cm)、左足踝(15cm)。采取冠状动脉介入诊疗术中有代表性的投照体位,包括正头位(头位25°)、正尾位(尾位25°)、左前斜位45°、右前斜位30°、左前斜头位(左前斜45°+头位25°)、左前斜尾位(左前斜45°+尾位25°)、右前斜头位(右前斜30°+头位25°)、右前斜尾位(右前斜30°+尾位25°),在无床旁防护装置及传统床旁防护装置(悬吊防护屏分别采取靠近术者、远离术者、在术者左侧三种摆放模式)防护下,按冠状动脉自动曝光条件进行投照,分别测量第一及第二术者主要体表部位的辐射剂量率并计算剂量屏蔽率。选取对术者屏蔽率最高的悬吊防护屏摆放模式,作为悬吊防护屏的最佳防护策略。2.在悬吊防护屏最佳防护策略下,测量上述八个投影体位下传统型床旁固定装置及改良型(延长床下防护帘及升高侧面防护板)床旁固定防护装置防护下第一及第二术者各主要体表部位辐射剂量率并计算剂量变化率。采用两独立样本t检验比较两种床旁固定防护装置防护下术者体表剂量率是否存在差异。
  结果:
  1、无防护状态下,第一术者及第二术者各投影体位下平均全身总剂量率分别为538.7 uSv/min及161.0 uSv/min。第一术者各体表部位剂量率范围2.3~227.9uSv/min,第二术者各体表部位剂量率范围2.0~94.4uSv/min。第一术者辐射剂量由低到高投照体位依次为右前斜位,右前斜头位,右前斜尾位,左前斜头位,左前斜位,正尾位,左前斜尾位,正头位;第二术者依次为左前斜位,左前斜头位,右前斜位,右前斜头位,左前斜尾位,右前斜尾位,正尾位,正头位。悬吊防护屏于靠近术者防护方式下取得最好的防护效果(对于第一术者,靠近术者、远离术者、术者左侧三种防护方式下各投影体位平均全身总剂量率分别为34.7uSv/min、124.8uSv/min、97.4uSv/min,相应的剂量屏蔽率为93.5%、76.8%、81.9%;对于第二术者,三者的全身总剂量率分别为15.8uSv/min、37.4uSv/min、48.0uSv/min,相应的剂量屏蔽率为90.2%、76.8%、70.2%)。最佳防护方式下,第一术者辐射剂量由低到高投影体位依次为左前斜位,左前斜头位,左前斜尾,正尾位,右前斜尾位,右前斜头位,右前斜位,正头位;第二术者依次为左前斜头位,左前斜位,右前斜位,左前斜尾位,右前斜头位,右前斜尾位,正尾位,正头位。最佳防护方式下,第一术者上腹部及性腺存在剂量峰值,其中右前斜头位、右前斜位、正尾位、正头位投影体位下剂量率较高(剂量率3.8~69.0μSv/min,屏蔽率21.3~95.5%);第二术者各体表部位剂量屏蔽率19.3~97.8%,各投影体位下各体表部位未出现剂量高峰区。
  2、两种床旁固定装置防护下,对于第一术者,上腹部及性腺高度同样存在剂量高峰(传统型防护装置,2.5±0.2~44.2±1.3μSv/min;改良型防护装置,1.1±0.1~17.4±0.7μSv/min)。与传统型比较,改良型防护装置的剂量率均低于传统型防护装置,剂量减低10%~69.8%;对于第二术者,总体剂量率较低,未测量到剂量峰区。与传统型防护装置相比,改良型防护装置防护下,术者的体表部位剂量率均减低。改良型防护装置防护下,第一术者及第二术者辐射剂量较高的投影体位与第一部位一致。
  结论:悬吊防护屏靠近术者摆位能够最有效地减少术者的辐射剂量。在传统床旁固定防护装置的基础上,延长床下防护帘同时加高侧面防护板可以进一步减少术者的辐射剂量。第二术者的剂量率远较第一术者低,防护的重点应放在第一术者。悬吊防护屏靠近术者摆位下,第一术者于右前斜尾位,右前斜头位,右前斜位,正头位投影体位下辐射剂量较大,应尽量少采用上述投影体位曝光。此外,上腹部及性腺高度的辐射防护仍需进一步加强。
[硕士论文] 丁佳
体育学 北京体育大学 2016(学位年度)
摘要:目的:对同一组受试人群实施两种不同模式的反复体位改变刺激,研究两种反复体位改变对心血管调节功能影响的差异、刺激特点和应用方向。
  方法:使12名受试者在旋转床上进行两种模式的反复体位改变试验,并在试验前、后5min对受试者进行5min+75°的心血管反应测试(HUT)。反复体位改变程序如下:HDT/HUT模式:0°,5min--15°,1.5min-+50°,1min--15°,1.5min-+50°,1min--15°,1.5min-+50°,1min--30°,2min-+50°,1min--30°,2min-+50°,1min--30°,2min-+50°,1min--45°,3min-+50°,1min--45°,3min-+50°,1min--30°,2min-+50°,1min--15°,1.5min-+50°,1min-0°,5min;SUP/HUT模式:0°,2min-+75°,1min,重复十次。以平卧位参数为对照,选取受试者在每个体位20s、60s时的心率(HR)、血压(SBP,DBP,MBP)、每搏量(SV)、心输出量(CO)、总外周阻力(TPR)等指标时行分析。
  结果:1)HDT/HUT模式使受试者在之后的 HUT检查时心血管反应指数(CRI)显著升高;DBP、MBP、CO在HUT1min时较试验前显著下降;SUP/HUT模式的试验对CRI值、立位时的BP没有影响。2)两种模式的反复体位改变试期间,多项心血管参数变化明显,并呈现出规律性的变化。3)除前两次体位改变外,HDT/HUT模式的△BP小于 SUP/HUT模式的△BP。在每个体位(第八次除外)的20s,HDT/HUT的△SV、△CO都小于SUP/HUT的△SV、△CO。4)HDT/HUT模式中,第十次-15°60s、+50°20s时的 SBP(p<0.05)、MBP低于第一次;第十次+50°60s时SBP低于第一次,DBP、MBP升高(p>0.05);TPR高于第一次(p>0.05)。SUP/HUT模式中,除第十次0°60s时的SBP低于与第一次之外(p>0.05),SBP、DBP、MBP、TPR都显著高于第一次。两种模式试验SV、CO的变化趋势相似。
  结论:1)两种模式的反复体位改变试验对心血管调节功能造成的影响具有一定差异;2)与HDT/HUT模式的反复体位试验相比,机体能够更好地适应SUP/HUT模式的反复体位改变试验对心血管造成的影响;3)HDT/HUT模式的反复体位改变试验有可能用于预备航天员的选拔,SUP/HUT模式的反复体位改变试验有可能用于航空、航天飞行前的“热身训练”。
[硕士论文] 王焰磊
体育学 北京体育大学 2016(学位年度)
摘要:目的:以女性运输机飞行员和女性科技工作者为研究对象,通过运动平板检查测最大耗氧量,之后观察职业分组和体能分组的女性人群在反复体位改变中的多项心血管指标的变化,总结机体在反复体位改变刺激下心血管系统的反应规律,探讨其与体能的关系,为我国女性航天员的选拔和训练提供参考。
  方法:用1分钟递增程序(pulmonary)测试出被试者的最大耗氧量水平,之后按航天员血液重新分布选拔程序进行旋转,以平卧位参数为对照,取体位改变中四次头低位以及紧跟其后的+50°体位时的心率、血压、每搏量、心输出量等心血管指标进行分析。将24名女性被试者按照职业分为2组,再以最大耗氧量35 ml/kg/min为标准分成2组,将以上结果进行组间对比分析。
  结果:1.女飞行员组(A组)的最大耗氧量水平明显高于女性工作人员组(B组)(P<0.01)。2.血液重新分布实验评级中,耗氧量高的组(C组)Ⅰ级2人,Ⅱ级10人;耗氧量低的组(D组)Ⅱ级5人,Ⅲ级7人。3.以0°时的心率为对照,女性人群均为负角度时 HR下降,正角度时 HR升高,随着负角度的增加HR的波动也逐渐变大,但4个组间没有显著性差异;4个组别的SBP、DBP和MBP均无显著性差异,但A、C组在正负角度变化时血压波动较为平稳,B、D组在负角度增大后的实验中血压变化幅度大幅增加;A组的△BP明显高于 B组(P<0.01),C组的△BP明显高于D组(P<0.01),以△MBP尤为明显(P<0.001)。4. A组的SV要明显大于B组,C组的SV要明显大于D组(P<0.01)。4组每搏量在体位改变时呈现出相似的变化趋势,均为在负角度时上升,在正角度时下降。4组的 CO都有明显下降的趋势,A组的 CO与 B组之间有统计学差异性(P<0.01),C组的CO与D组之间没有统计学差异性。A组的CO大于B组,每个角度上均有统计学差异,且A组的曲线起伏更大。
  结论:1.最大耗氧量较高的女性人群对反复体位改变造成的血液重新分布具有较好的调节适应能力。2.不同女性人群在反复体位改变中心血管系统的多项参数差异明显,其中血压和心输出量的变化特点最为明显。3.在女航天员血液重新分布适应性选拔中需考虑最大耗氧量的因素,后期训练需根据职业特点尽量提高其最大耗氧量水平。
[硕士论文] 仝飞舟
体育学 北京体育大学 2016(学位年度)
摘要:目的:研究长期体质训练对航天特殊人群体能的影响,一方面探讨体质训练方法的有效性,另一方面分析产生影响的因素,为下一步制定合理的运动训练方案提供参考,指导体质训练工作的有效开展,从而保障高强度、复杂任务的顺利完成。
  方法:训练方法:采用多项目综合的体质训练方法对受试者进行13年连续系统的运动训练。测试方法:1998年—2003年以前采用本单位编制的经过专家评审过的标准进行身体素质的测试评价,测试项目包括:1500米跑、五角绕杆、引体向上、折叠测试。2004年-2011年,采用立项研究确定的身体素质测试与评价方法,每年进行测试,测试项目包括:台阶试验、握力测试、闭眼单脚站立、反应时测试、坐位体前屈测试。期间还进行体脂含量和运动心肺功能测试。将历年测试的结果进行统计分析。
  结果:1.经过长期体质训练的航空特殊人群体脂含量、身体素质、运动心肺功能等指标都得到了提高或较好的维持;2.受试者中执行过高风险任务的群体与未执行过任务的群体相比,只有体脂含量具有统计学显著性差异。3.受试者的身体素质显著高于战斗机飞行员和我国国民的身体素质。
  结论:1.本研究中采用的多项目综合体质训练方法对于提高和维持航天特殊人群的体能是有效的;2.根据后续任务的需求,评价身体素质的测试指标有待进一步研究论证;3.研究结果验证了无氧阈与运动训练关系密切,建议在以后航天特殊人群的选拔过程中重点参考最大摄氧量的指标,而在评估训练的效果和安排训练强度等方面重点参考无氧阈指标;4.为提高航天特殊任务选拔项目的成绩,在所进行的体质训练当中应重点关注体脂含量的变化。
[硕士论文] 赵凯科
基础兽医学 河南农业大学 2016(学位年度)
摘要:目的:本试验以建立小鼠分泌性腹泻模型为基础,利用葎草醇提物对腹泻小鼠进行治疗,通过研究葎草醇提物治疗腹泻效果及肠道离子通道相关基因的表达,探索葎草醇提物抗腹泻的可能分子机理,为开发新型抗腹泻药物及葎草资源的进一步利用和规模化推广应用提供理论性的科学依据。
  方法:1、选取5~6周龄、体重为22±1.02g的SPF雄性小鼠30只,随机分为空白对照组、腹泻模型组、葎草治疗组(每组10只),除空白组外,其余两组均用番泻叶灌胃,每只1ml致腹泻模型。30min后,空白组和腹泻组小鼠灌以0.6ml/只的生理盐水;葎草治疗组灌以0.6ml的葎草醇提物(黄酮含量3.47%),试验周期为7天,计数每天内的大便性状及糊状便的次数,观察小鼠精神状态、体重变化、DAI评分、结肠肠壁厚度以及其组织病理变化的情况,评价葎草醇提物对小鼠的抗腹泻作用;2、将试验中的各组小鼠在7天灌胃后全部处死,剪取各组小鼠结肠近端的组织进行标记,采用RT-PCR检测各组小鼠结肠相关离子通道基因的表达:钠离子通道(NHE2、NHE3、NHE8)、水离子通道(AQP2、AQP3、AQP4、AQP8)及氯离子通道(CFTR);采用Western blot检测目的蛋白的表达,分别从mRNA转录及蛋白表达水平阐明葎草醇提物治疗腹泻的可能分子机理。
  结果:1、治疗组与腹泻组相比,对小鼠精神恢复、体重变化以及肠绒毛恢复等均有明显治疗的作用;腹泻组小鼠试验周期内,精神萎靡,大便次数增加、饮食减少,体重下降明显,对粪便潜血鉴定得出在第3天时大约84%的小鼠潜血结果为阳性,小鼠粪便经肉眼观察可见明显的出血,腹泻组的小鼠有不同程度的粪便出血情况表明造模成功。治疗组小鼠较腹泻组健康,随着治疗时间的延长,基本恢复正常,粪便潜血试验已经呈现出阴性;治疗组相对腹泻组体重有显著的上升趋势;相对于腹泻组,治疗组与空白组DAI的评分明显降低;治疗组肠壁厚度较腹泻组显著增加,治疗效果显著。病理组织学观察,空白组小鼠小肠绒毛排列整齐,各层次结构清晰,绒毛间质无水肿、无小血管扩张充血,而腹泻组小鼠小肠绒毛排列紊乱,大部分绒毛脱落,绒毛表面有炎性渗出,绒毛间质水肿,小血管扩张、充盈。治疗组与腹泻组相比症状明显改变,小肠绒毛排列整齐,绒毛表面炎性渗出大部分消失,绒毛间质无明显水肿、无小血管扩张、充血,小肠结构与正常组织大致相同,治疗效果明显;2、RT-PCR结果显示,与空白组小鼠相比,腹泻组NHE2、NHE3、NHE8、AQP3、AQP4、AQP8、CFTR的表达明显下调(P<0.05),AQP2的表达无明显变化(P>0.05);与腹泻组相比,治疗组小鼠AQP3、AQP4、AQP8的表达明显上调,NHE2,NHE3、NHE8、CFTR的表达无显著性变化;Western blot结果显示,与空白组相比,腹泻组AQP3、AQP4、AQP8蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与腹泻组相比,治疗组小鼠AQP3、AQP4、AQP8蛋白表达水平上调(P<0.05),具有统计学意义。
  结论:1、葎草醇提物对小鼠分泌性腹泻具有很好的治疗效果,对小鼠结肠肠粘膜结构具有保护功能;
  2、葎草醇提物可以通过调节水通道蛋白(AQP3、AQP4、AQP8)的转录和翻译,治疗腹泻。
[博士论文] 廖扬
心理学 中国人民解放军空军军医大学;第四军医大学 2016(学位年度)
摘要:载人航天飞行任务已有近五十多年的历史,数以百计的宇航员进入太空执行任务,寄托着几十亿人探索宇宙的热情与希望。在执行太空飞行任务起初,研究者就十分关注航天员进行太空后会面临哪些变化,从而寻找相应的对抗措施。就太空飞行而言,宇航员会面临重力变化、昼夜节律改变、辐射、噪音等多重负面因素的影响,对个体的生理和行为绩效造成不利影响,不利于航天飞行任务的顺利执行。特别是重力变化,作为地面环境和太空环境的一个显著差异因素,是医学和心理学等诸多领域研究者普遍关注的热点。了解个体在微重力状态下认知和行为变化及其内在机制,对于航天飞行保障具有积极意义。
  通过长久以来的在轨飞行研究来看,从行为学监测发现个体在进入太空微重力状态下后在注意、执行控制、空间信息加工以及运动控制等诸多层面发生行为受损。随后研究者开始关注于解释这些行为受损背后的内在机制。研究者最初集中于从生理变化角度来探讨微重力对个体行为受损的贡献并得到了一些具有积极意义的成果。如前庭系统紊乱可能对空间信息加工受损有关,而肌肉骨骼系统的变化则对运动控制有贡献。体液变化特别是心血管系统变化则影响执行控制能力。这些研究结果对于理解微重力下的绩效受损具有十分积极的意义。然而需要指出的是,大脑作为人类行为控制的中枢,在微重力下脑功能如何变化却鲜有研究提及,这主要是受囿于太空在轨环境的局限造成先进的脑影像设备难以在轨展开。目前仅有少量研究记录了在轨微重力状态下的脑电变化,发现个体在微重力状态下脑电的Alpha和mu频率的脑电活动异常,可能反映了脑功能活动受到抑制。但是对于由于脑电记录技术存在空间分辨率低的局限,对于具体是哪些脑区的功能活动受损依然并不清楚,需要借用其他影像学技术进一步研究。
  本研究结合太空飞行地面模拟模型之一的-6°头低位卧床模型和静息态功能性核磁共振技术来探讨短期头低位卧床状态下个体静息态脑功能的变换情况。在为期3天和7天的两次头低位卧床任务中,分别招募到16名(平均年龄26岁,年龄范围24到31岁)和20名青年男性被试(平均年龄24岁,年龄范围20到30岁之间)纳入研究,使用了低频振幅算法、局部一致算法和功能连接算法了解头低位卧床状态下脑功能的局部自发神经活动变化、局部功能活动一致性以及默认网络变化情况。通过以上量化的脑功能指标数据,本研究试图探讨头低位卧床状态下个体的静息态脑功能是否会发生变化、变化的时间特征以及变化代表意义这三个问题,以期为航天员短期飞行任务期间的行为绩效维持提供了一些参考依据。主要研究结果结论总结如下:
  1.短期头低位卧床模拟会影响静息态脑功能的局部自发活动水平。经过为期3天的头低位卧床处理后,个体丘脑区域的局部自发活动水平下降(p<0.05,Alpasim校正),具体反映为丘脑的背内侧神经核团和腹外侧神经核团区域观察到了低频振幅活动的减弱。研究中观察到的丘脑区域活动变化可能会对微重力状态下运动控制以及执行功能的受损提供部分合理的解释,更主要的是从局部脑功能活动指标上表明了头低位卧床状态下会发生静息态脑功能变化。
  2.短期头低位卧床模拟会影响静息态默认网络内的功能连接。在7天的头低位卧床处理后,额上回、额中回、内侧前额叶皮层、顶下小叶、颞中回、海马、丘脑、中扣带回之间的功能连接在模拟微重力处理后产生异常(p<0.05,Alpasim校正)。此外,模式识别计算表明模拟微重力状态和正常重力状态下的脑功能状况可以被有效区分开,脑连接组学可以作为区分和监测微重力状态下脑功能变化的有效生物标记物。这从功能连接这个更广的尺度层面再次证明了头低位卧床状态下会发生静息态脑功能变化。
  3.短期头低位卧床期间静息态脑功能变化的时间特征表现为先骤然改变后逐渐趋于稳定的自适应变化。在7天的头低位卧床模拟期间,卧床期后扣带回、中央旁小叶、前扣带回以及小脑后叶区域的低频振幅显著低于卧床前的基线状态(p<0.05,Alpasim校正),并且大多呈现在卧床期先骤然改变然后逐渐趋于稳定的自适应变化特征。
  4.短期头低位卧床期间静息态脑功能变化可以解释部分认知行为绩效受损。本研究以心理转换这种认知过程为例,发现头低位卧床期间顶下小叶区域脑功能活动局部一致性的下降与心理转换速率有关(r=-0.59,p<0.05),表明头低位卧床状态下观察到的脑功能变化与认知行为表现的变化之间具有关联,为理解头低位卧床期间的静息态脑功能变化的意义提供了部分证据。
  综合而言,本研究发现短期模拟微重力状态下个体负责注意、执行功能、空间信息加工、运动控制的多个脑区会发生静息态功能活动异常,并且脑区功能活动变化呈现出先骤然改变然后逐渐趋于稳定的自适应时间变化特征。以心理转换功能为例肯定了短期模拟微重力状态变化下的脑功能变化与认知和行为绩效改变之间的联系,对于后续完善微重力状态下的脑功能监护措施及脑功能维持措施的开发都具有积极参考价值。
[硕士论文] 陈励
特种医学 中国人民解放军空军军医大学;第四军医大学 2016(学位年度)
摘要:研究背景:
  航天飞行后航天员通常发生心血管功能的失调,表现为重返地面后的立位耐立不良和运动能力的下降,严重影响航天员的身体健康,然而由于航天飞行引起心血管功能失调的机制尚未完全阐明,目前依旧缺乏有效的对抗措施。先前研究表明微重力环境引起大鼠的外周血管系统发生区域特异性的重塑,表现为心水平以上的动脉发生管壁增厚、收缩功能增强的改变,而心水平以下的动脉发生管壁萎缩、收缩功能减弱的改变,外周血管的重塑可能是造成心血管功能失调的重要原因。多种分子机制参与调控微重力环境诱导的血管重塑过程,包括eNOS-NO、局部肾素-血管紧张素、炎症反应、氧化应激和多种离子通道等。近年来关于似昼夜节律的研究日益深入,越来越多的研究表明心血管系统和似昼夜节律之间联系密切,不仅心血管系统的生理功能表现出似昼夜节律性,似昼夜节律的紊乱更是促进心血管系统的病理性结构和功能的改变。然而,微重力环境下心血管系统的重塑中是否存在似昼夜节律异常的参与,目前尚未见报道,本研究进行了探讨。
  L型钙通道(CaV1.2)是细胞外钙进入胞内的重要途经,在肌肉兴奋收缩偶联中起着关键作用,并且密切参与动脉平滑肌细胞表型转化、增殖和凋亡的调控。本教研室前期工作已经表明模拟失重可引起大鼠脑动脉CaV1.2表达的上调,并且高表达的CaV1.2和脑动脉的重塑密切相关。研究表明,CaV1.2可作为时钟基因的效应分子参与调控视网膜对昼夜明暗光线环境的适应,CaV1.2的表达和功能均表现出似昼夜节律性,然而CaV1.2的昼夜节律性在心血管系统中的作用尚不清楚,因此我们观察了脑动脉CaV1.2表达的似昼夜节律性以及模拟失重后的改变,以期阐明模拟失重引起心血管功能似昼夜节律紊乱可能的分子机制。
  CaV1.2表达是如何具有似昼夜节律的呢?已有研究表明microRNA(miRNA)参与CaV1.2似昼夜节律的产生。miRNA是一种调控性的非编码RNA,主要通过和mRNA互补配对结合引起 mRNA的降解或者抑制翻译过程。查阅文献明确目前已证实有8中miRNA可调控CaV1.2的蛋白表达,随后进行筛选,最终确定miRNA-103可能是脑动脉内 CaV1.2蛋白表达产生节律性的关键分子,并且进一步证实miRNA-103表达的异常可引起下游靶基因CaV1.2的似昼夜节律性异常。
  实验目的:
  1.明确模拟失重大鼠心血管功能的似昼夜节律是否发生紊乱。
  2.明确模拟失重大鼠时钟基因及下游钟控基因CaV1.2的表达节律性的改变。
  3.探讨miRNA-103对CaV1.2节律性的调控作用。
  实验方法:
  1.采用尾部悬吊模型模拟微重力对心血管的影响。模拟失重28天后测量大鼠尾动脉血压和心率的昼夜波动,观察大鼠心血管系统节律性的改变。
  2.于夜间1点和白天13点分别测定大鼠脑动脉的血管紧张度和腹主动脉的收缩反应性,观察白天和夜晚的差异,以及模拟失重28天后昼夜差异的变化。
  3.分别于一天中的8点、12点、16点、20点、24点、4点六个时间点取材视交叉上核、脑动脉,测定时钟基因Per2、Bmal1、dbp和Cav1.2不同时间点的表达水平。
  4.利用血清休克的方法在细胞水平诱导似昼夜节律的产生,50%马血清处理平滑肌细胞A7r5两小时,以血清休克开始为0点,每4小时裂解细胞提取蛋白检测时钟基因的表达。
  5.根据表达具有节律性和模拟失重后表达改变两个条件筛选可能参与调控CaV1.2节律性的miRNA。
  6.将筛选出的miRNA转染平滑肌细胞后,进行血清休克处理,观察CaV1.2表达的节律性变化。
  7.数据采用GraphPad Prism version5.0程序进行统计学分析,两组数据间比较采用t检验,两组以上数据间比较采用方差分析(ANOVA)或重复测量方差分析。实验结果表示为平均数±标准误,P<0.05为差异有显著性。
  实验结果:
  1.明确模拟失重大鼠心血管功能的似昼夜节律是否发生紊乱。
  1)模拟失重引起大鼠心血管系统一般功能似昼夜节律紊乱。对照组大鼠的血压和心率均表现为昼低夜高,具有明显的似昼夜节律性,而悬吊组大鼠心率和血压的似昼夜节律性出现异常。在白天,悬吊组大鼠的心率高于对照组(P<0.05),而两组大鼠的收缩压、舒张压没有统计学差异;在晚上,悬吊组大鼠的心率高于对照组(P<0.05),而悬吊组大鼠的收缩压、舒张压均低于对照组(P<0.001, P<0.05)。而悬吊组大鼠心率、收缩压、舒张压的一天内的波动幅度均显著低于对0照组(P<0.001,P<0.01, P<0.001),提示模拟失重引起大鼠心血管一般功能的似昼夜节律性异常,表现为振荡幅度的缩小。
  2)模拟失重引起大鼠腹主动脉收缩反应性的昼夜差异缩小。在白天和晚上两个时间点,悬吊组大鼠的腹主动脉对去甲肾上腺素诱导的收缩反应性均显著低于对照组(P<0.05, P<0.001);同时,对照组大鼠腹主动脉收缩反应性存在昼夜差异,而悬吊组腹主动脉的收缩反应性的昼夜差异显著降低(P<0.001)。
  3)模拟失重引起大鼠大脑中动脉血管紧张度的昼夜差异缩小。在白天和晚上两个时间点,悬吊组大鼠的大脑中动脉的紧张度均高于对照组(P<0.05, P<0.05);同时,对照组大鼠大脑中动脉的紧张度存在昼夜差异,而悬吊组大脑中动脉的紧张度昼夜差异显著降低(P<0.001)。
  2.明确模拟失重大鼠时钟基因及下游钟控基因CaV1.2的表达节律性的改变。
  1)模拟失重引起大鼠脑动脉CaV1.2表达似昼夜紊乱。对照组大鼠脑动脉CaV1.2的蛋白表达水平呈现出昼低夜高的趋势,具有似昼夜节律性,而悬吊组大鼠脑动脉CaV1.2蛋白表达水平的昼夜差异改变。在白天,悬吊组大鼠脑动脉CaV1.2的表达水平高于对照组(P<0.01);而在晚上两组的差异消失。同时悬吊组大鼠脑动脉CaV1.2蛋白表达水平的昼夜差异显著小于对照组(P<0.05)。而在转录水平,两组大鼠的脑动脉Cav1.2mRNA的相对表达水平均无表现出昼夜差异,无论白天还是夜晚悬吊组大鼠的CaV1.2mRNA均高于对照组(P<0.01, P<0.05)。
  2)模拟失重引起大鼠外周钟(脑动脉)时钟基因似昼夜节律性表达紊乱。对照组大鼠脑动脉的时钟基因Per2、Bmal1和dbp的蛋白和mRNA表达水平均表现出振荡性,而悬吊组大鼠时钟基因表达的振荡幅度显著缩小。
  3)模拟失重引起大鼠中枢钟(视交叉上核)时钟基因似昼夜节律性表达紊乱。对照组大鼠视交叉上核的时钟基因Per2、Bmal1和dbp的蛋白和mRNA表达水平均表现出振荡性,而悬吊组大鼠时钟基因表达的振荡幅度显著缩小。
  3.miRNA-103参与调控CaV1.2蛋白表达似昼夜节律性的产生和紊乱。
  1)血清休克能够诱导平滑肌细胞A7r5时钟基因的振荡性表达。
  2)通过节律性和悬吊后表达变化双重筛选,确定miRNA-103可能参与调控模拟失重脑动脉重塑过程中CaV1.2表达节律性异常的调控。miRNA-103的表达具有节律性,而经过模拟失重后miRNA-103的表达下调(P<0.01),且节律性消失(P>0.05)。
  3)在A7r5细胞内转染miRNA-103 mimic后,CaV1.2表达下调(P<0.01),转染miRNA-103 inhibitor后 CaV1.2表达上调(P<0.01)。随后转染miRNA-103mimic、inhibitor至A7r5细胞,并诱导其表现出节律性,结果转染miRNA-103 mimic后A7r5细胞CaV1.2表达下调,同时振荡消失,而对转染miRNA-103 inhibitor的后发现CaV1.2表达上调,同时振荡幅度也增加。
  结论:
  实验结果表明结果表明,模拟失重引起大鼠心血管系统的似昼夜节律紊乱,血压和心率的昼夜差异显著降低。同时时钟基因的表达也发生紊乱,下游的钟控基因CaV1.2的表达节律性也发生紊乱,并解释了血管功能昼夜差异消失的原因。另外,miRNA-103能够负性调控CaV1.2的表达,miRNA-103表达的节律紊乱可能介导了CaV1.2节律的紊乱。
[硕士论文] 雷会利
神经病学 大连医科大学 2016(学位年度)
摘要:目的:探讨飞行人员晕厥特点,为飞行人员晕厥诊治及航空医学鉴定提供参考。
  方法:本研究以1998年10月至2015年10月空军总医院空勤科收治的36例飞行人员晕厥患者为研究对象。所有病例均符合《晕厥诊断与治疗中国专家共识》(2014年更新版)和《航空航天医学全书》(2013年版)。统计分析患者下列资料:年龄、人员类别、飞行机种、飞行时间、易患因素及诱发事件(久站、疼痛、情绪低落等)、晕厥发生时体位、伴随症状(恶心、呕吐、眩晕、腹部不适、眼前发黑、心慌、出汗等)、意识丧失的持续时间、既往史(心脑血管病、高血压、糖尿病、晕厥史)、头颅CT或核磁、脑电图、心电图和(或)动态心电图、心脏超声、颈部血管超声、立位耐力实验、鉴定结论。回顾性分析各类晕厥特点,并按照《中国人民解放军空军飞行人员体格检查标准》,借鉴美国相关标准,结合诱因是否明确、飞行机种、飞行经验、职别、个人意向及部队需求予以医学鉴定。
  结果:1.本组患者年龄在23岁-49岁之间,平均年龄为34.06±5.96岁,30岁-39岁年龄组飞行员发生晕厥的较多,共19例,占52.8%。
  2.本组36人中23例血管迷走性晕厥,占63.9%,发生率最高,3例排尿性晕厥,4例心源性晕厥,3例体位性低血压,2例加速度晕厥,1例不明原因晕厥。
  19人飞行合格,其中15例血管迷走性晕厥,诱因明确(饮酒、运动后、长时间站立、空腹),无其他疾病,地面观察3个月合格;2例排尿性晕厥均是夜间排尿时发作1次,地面观察3个月无发作合格;1例因阵发性室上性心动过速导致的心源性晕厥,射频消融术后2年未出现不适症状,合格限双座,但由于技术原因停飞;1例加速度晕厥在做特技飞行时发生,加速度耐力训练后离心机4.0G/10s合格。7人暂时飞行不合格,其中6例血管迷走性晕厥、1例心源性晕厥,均在地面观察期。10人飞行不合格,其中1例排尿性晕厥伴射精性晕厥,情绪低落,信心不足;2例心源性晕厥患者分别为窦性停博(不同意安装起搏器)和阵发性室上性心动过速,治疗效果欠佳,反复发作晕厥;2例原发性自主神经功能衰竭(autonomic nervous function failure,ANF)(多系统萎缩multiple system atrophy,MSA),均出现站立时头晕,眼前发黑,意识丧失,卧立位血压试验阳性;1例加速度性晕厥,因并发目睹飞行事故后创伤性应激障碍停飞;2例血管迷走性晕厥、1例体位性低血压和1例不明原因晕厥,反复发作,年纪较大,多次住院,反复发作,信心不足。
  3.飞行人员晕厥在不同机种间发病率差异无统计学意义。
  结论:1.飞行人员晕厥患者在30岁-39岁年龄组发生晕厥的居多,由于飞行人员是一个小群体,身体素质好,样本相对少,仍需通过大样本研究进一步证实。
  2.飞行人员地面晕厥中血管迷走性晕厥常见,心源性晕厥、变性疾病自主神经衰竭致体位性低血压性晕厥等少见。任何地面晕厥均可发生在空中,空中晕厥常见原因为加速度晕厥。
  3.血管迷走性晕厥的治疗主要在于预防,干预和控制危险因素,进行健康教育,避免诱发因素和应用引起体位性低血压的药物。
  4.飞行人员晕厥的航空医学鉴定依据国内外指南,结合患者病情轻重、诱因是否明确、发生次数、飞行机种、飞行职责、飞行经验、个人意向、工作需要等个体化评定。
[博士论文] 圣娟娟
航空、航天与航海医学 中国人民解放军空军军医大学;第四军医大学 2016(学位年度)
摘要:【研究背景】
  心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)是威胁人类健康的头号杀手。心肌重塑在心脏从代偿阶段向失代偿阶段即心力衰竭(heart failure,HF)转化中扮演重要角色,所以对于心肌重塑的干预一直是临床治疗心肌疾病和基础研究心衰发生机制的重点。闰盘是心肌细胞间的重要连接结构和代谢活跃区域,也是新生肌节加入的地方。闰盘重塑在心肌重塑过程中起重要作用,然而,参与闰盘重塑的蛋白及其调节因素还不清楚。由于在多种心肌疾病中,心肌细胞内都会出现钙超载现象。钙蛋白酶calpains是钙依赖性蛋白水解酶,calpastatin是其内源性抑制剂,参与Ca2+介导的细胞内生理或病理生理过程。本实验室前期的研究发现 calpain-2和 calpastatin在心肌闰盘处大量分布,尚无 calpain-2和 calpastatin在闰盘处作用的相关研究。因此,本实验利用尾部悬吊4周模拟失重大鼠模型(4-week of tail-suspended rats,SUS)、离体心肌局部缺血再灌注损伤模型(ischemia-reperfusion injury,I-R)、腹主动脉缩窄(transverse abdominal aortic constriction,TAC)高血压心肌肥厚模型等不同心脏重塑模型,比较calpain-2和 calpastatin在不同闰盘重塑过程中的异同点,认为 calpains可能通过调节钙黏蛋白 N-cadherin参与维持闰盘正常结构和新生肌节的加入,在闰盘重塑中起重要的降解老蛋白质和维持新蛋白质合成环境的作用。
  【研究目的】
  (1)观察calpain-2和calpastatin在心肌闰盘上的定位
  (2)比较对照组(CON)、SUS组、I-R组和TAC组闰盘处calpain-2和calpastatin的分布
  (3)观察闰盘在CON组、SUS组、I-R组和TAC组中心脏重塑过程中的变化
  (4)探索calpains在闰盘重塑中的作用及其底物
  【研究方法】
  本实验采用免疫组织化学、免疫荧光、包埋前免疫电镜和包埋后免疫电镜等多种方法,验证calpain-2和calpastatin在心肌细胞内的表达及定位;心肌组织冰冻切片和胶原酶消化的单个心肌细胞分别进行免疫标记,采用激光扫描共聚焦显微成像技术,观察 calpain-2和calpastatin在心肌组织和单个心肌细胞中的表达和定位;采用尾部悬吊4周模拟失重大鼠模型、大鼠离体局部心肌缺血再灌注损伤模型和腹主动脉缩窄高血压大鼠心肌肥厚模型构建不同的病理情况下心肌重塑模型;用透射电子显微镜技术,观察心肌重塑过程中心肌肌原纤维和闰盘的超微结构变化;利用体外培养新生大鼠心肌细胞的方法,通过Ca2+载体A23187提高细胞内游离Ca2+浓度来激活calpain,或使用calpain特异性抑制剂PD150606来抑制calpain的活性;使用calpain GloTM Protease Assay检测试剂盒荧光素酶生物发光法检测细胞内calpain活性的变化,以证实培养的心肌细胞内 calpain的活性受到A23187或PD150606的调节;最后用细胞免疫荧光和激光共聚焦显微成像技术,观察N-cadherin和CX-43的表达分布情况。
  【研究结果】
  (1)心肌细胞的闰盘有calpain-2和calpastatin等多种蛋白质的分布。
  免疫组织化学和细胞免疫荧光结果显示 calpain-2在心肌细胞中呈横纹状分布,且在闰盘处有中等量的聚集。用闰盘结构蛋白N-cadherin、CX-43标记闰盘位置,与calpastatin进行免疫双重标记结果显示 calpastatin在心肌细胞中散在分布,在闰盘处大量聚集。包埋前免疫电镜和包埋后免疫电镜进一步确定了 calpain-2和calpasatatin在心肌超微结构中的定位,calpain-2主要集中在 Z盘和闰盘分布,故在免疫组化和免疫荧光图像中呈横纹状;calpastatin在整个心肌细胞内都有分布,闰盘大量分布,在超微结构上的分布无明显特征,与免疫荧光结果一致。
  (2)Calpastatin在 SUS大鼠重塑心脏中未发生明显变化,calpain-2在 SUS大鼠心脏中明显向心肌细胞核转位。
  尾部悬吊4周模拟失重大鼠诱导心脏重塑,SUS组与CON组相比,比目鱼肌萎缩明显,但心脏体重比未见明显变化。Western blot检测calpain-2与calpastatin的表达量,SUS组与CON组之间未见明显差异;免疫荧光显示calpain-2和calpastatin在闰盘处的分布亦未见明显差异,calpain-2在SUS组有明显向细胞核转位的现象,可能与SUS组心肌细胞凋亡易感性增加有关。
  (3)Calpastatin和 N-cadherin在离体局部缺血再灌注损伤心脏梗死区表达明显降低。
  大鼠离体局部心肌缺血再灌注损伤心脏中,利用CX-43和p-CX-43在梗死区表达降低,在正常区域内表达正常的特点来定位心肌缺血再灌注损伤边缘区域。在损伤边缘区,靠近梗死区域的一侧calpastatin表达明显降低,尤其是闰盘处的分布特征完全消失,在靠近正常区域的一侧,calpastatin的表达和分布与正常对照组相似,无明显变化。在梗死区域内,N-cadherin的表达明显降低。透射电子显微镜观察损伤边缘区域闰盘的变化,发现正常心肌细胞中,末端肌节的肌丝与闰盘紧密相连,死亡的心肌细胞末端肌节与闰盘边缘的距离明显增加,肌丝与闰盘之间的连接断裂导致肌节挛缩和细胞死亡。
  (4)TAC大鼠心脏闰盘重塑明显,calpain-2在闰盘处的分布明显增加。
  腹主动脉缩窄高血压诱导心肌肥厚模型中,透射电镜显示TAC心肌闰盘重塑明显,4 h后即可见到大量增宽的闰盘,和新生肌节的加入;在12周之后,闰盘重塑持续存在。免疫组织化学染色显示calpain-2在TAC心肌闰盘上的分布明显多于CON组,calpastatin在心肌闰盘处的分布未见明显变化。
  (5)Calpains被激活后,培养新生大鼠心肌细胞中N-cadherin表达明显降低。
  在体外培养的新生大鼠心肌细胞中,利用Ca2+载体A23187提高细胞内游离Ca2+浓度后,检测发现细胞内 calpain的活性明显增加,calpain抑制剂PD150606可明显降低A23187的这一效应。Calpain被激活后,可见培养心肌细胞内新生肌原纤维装配量明显降低,N-cadherin的表达量明显减少,但是CX-43的表达及分布未见明显变化。PD150606可明显抑制N-cadherin的降解。
  【研究结论】
  本研究采用免疫组织化学、免疫荧光、免疫电子显微镜技术从多个层面验证了calpain-2和 calpastatin在心肌细胞内的分布,证实了calpain-2和calpastatin在闰盘处的定位;通过建立尾部悬吊模拟失重大鼠、离体心脏局部缺血再灌注损伤和腹主动脉缩窄高血压心肌肥厚等模型,观察不同心肌重塑过程中闰盘的重塑特点,发现在肥大心肌细胞生长过程中,闰盘是新生肌节加入的地方,并且calpain和calpastatin在闰盘重塑过程中起重要作用。当心肌细胞内游离Ca2+浓度升高时,calpain被激活,降解N-cadherin,破坏闰盘黏着连接的结构,影响肌原纤维在闰盘处的附着点,进而影响肌原纤维的装配,导致肌节挛缩,细胞死亡。
[博士论文] 王忠超
航空、航天与航海医学 中国人民解放军空军军医大学;第四军医大学 2016(学位年度)
摘要:航天失重可导致机体产生一系列飞行后心血管失调(postflight cardiovascular dysfunction,PFCD)现象,主要表现为飞行后立位耐力不良(postflight orthostatic intolerance,POI)及运动能力下降,对人类航天活动及航天员返回地面1 G重力环境后的再适应能力均造成严重影响。微重力环境暴露所致 POI的发生机理十分复杂,虽经多年研究仍未完全阐明,因此,目前仍无有效的对抗措施。已有工作证实,失重/模拟失重所致动脉血管的区域特异性重建,尤其是脑动脉收缩功能增强所导致的脑血管血流量降低以及外周阻力血管收缩功能减弱所导致的血管总外周阻力(total peripheral resistance, TPR)下降,可能是导致POI发生的主要机制之一。因此,研究失重/模拟失重条件下机体动脉结构和功能的区域特异性重建对于阐明POI的发生机理并提出具有针对性的对抗措施均有重要意义。
  前期研究表明,多种机制可能共同参与失重/模拟失重所致动脉结构与功能重建的调节,包括血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)离子通道重塑、局部肾素-血管紧张素(local renin-angiotensin system, L-RAS)系统、活性氧(reactive oxygen spices,ROS)、一氧化氮-一氧化氮合酶(nitric oxide-nitric oxide synthase,NO-NOS)通路以及炎性反应等。大量血管生物学研究证实,RhoA-Rho激酶(Rho kinase, Rho-associated coiled-coil forming kinase,ROCK)通路在上述各机制的调节中均发挥了重要作用。RhoA是Rho蛋白家族成员之一,除调节肌动蛋白细胞骨架的作用外,还参与调节多种细胞功能,如细胞收缩、运动、增殖和凋亡等。ROCK即Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶,是研究最为广泛的RhoA下游效应分子,属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。目前,有关 RhoA-ROCK通路在高血压、动脉粥样硬化等多种心血管疾病血管收缩反应异常中的调节作用已得到广泛证实,且我们的前期研究亦初步证实ROCK在模拟失重大鼠大动脉收缩功能改变中可能发挥重要作用,因此,我们推测,RhoA-ROCK通路可能作为核心环节,协调上述多种可能参与失重/模拟失重所致动脉重建的通路机制,共同介导模拟失重大鼠动脉血管尤其是阻力血管结构与功能重建的发生。
  本研究采用28天尾部悬吊(hindlimb unweighted,HU)模拟失重大鼠模型模拟失重对大鼠心血管系统的影响,以股动脉(femoral artery,FA)、基底动脉(basilar artery,BA)和肠系膜3级小动脉(third-order mesenteric artery,MA)为研究对象,分别检测其受体和非受体介导的动脉收缩功能改变及RhoA-ROCK通路在其中发挥的作用。同时,我们进一步深入研究RhoA/BKCa通道之间的结构和功能联系及其在模拟失重所致动脉功能重建中的作用机制。最后,我们初步探讨Caveolae/RhoA/BKCa三者之间共定位结合并组成VSMCs表面缓冲系统(buffering system)从而代偿外界应力改变的可能性。
  本研究主要结果如下:
  (1)HU显著降低大鼠股动脉中ROCK的表达并抑制其活性
  ①与对照组(control,CON)大鼠相比,HU大鼠FA中苯肾上腺素(phenylephrine,PE)和氯化钾(potassium chloride,KCl)诱导的收缩反应均显著降低。
  ②应用ROCK特异性抑制剂Y-27632可同等程度抑制CON和HU大鼠FA收缩功能。
  ③HU显著降低FA中ROCK II的表达及肌球蛋白轻链磷酸酶(myosin light chain phosphatase,MLCP)、肌球蛋白轻链(myosin light chain,MLC)的磷酸化水平,并显著增强p65核转位及诱导型一氧化氮合酶(inducible NOS,iNOS)的表达。
  ④HU显著增加FA组织中NO的产量,且Y-27632可显著放大该效应。
  (2)RhoA-ROCK通路在模拟失重大鼠脑动脉、肠系膜小动脉等阻力血管收缩功能改变中可能发挥代偿性保护作用
  ①与CON大鼠相比,PE、五羟色胺(serotonin,5-HT)及KCl诱导的收缩反应在HU大鼠BA中均显著增强,在MA中均显著降低。
  ②除5-HT诱导的CON大鼠BA收缩功能外,Y-27632可显著抑制两组大鼠BA和 MA的收缩反应,且与CON大鼠相比,Y-27632对HU大鼠BA收缩功能的抑制程度显著降低,而对MA的抑制程度则显著增强。
  ③Y-27632显著增强5-HT诱导的CON大鼠BA的收缩反应。
  ④与CON大鼠相比,U-46619介导的收缩反应在HU大鼠BA中显著降低,而在MA中显著增强。⑤HU导致RhoA-ROCK通路蛋白表达及活性在BA和MA中发生不同程度的变化,具体表现为,在BA中 RhoA、ROCK的表达不变但活性降低,而在MA中二者的表达及活性均显著增强。
  (3)RhoA/BKCa复合体可能作为缓冲系统共同代偿模拟失重所致阻力动脉收缩功能重建
  ①与CON大鼠相比,BKCa通道α和β亚基蛋白表达在HU大鼠BA中显著增强,在MA中未见显著改变。
  ②免疫共沉淀结果显示,当以RhoA作为目标分子进行靶向捕获时,可在大鼠BA中同时检测到BKCa通道α和β亚基的表达,而在MA中仅检测到β亚基的表达,且HU显著上调上述BKCa通道亚基蛋白的表达水平。
  ③当以BKCa通道β亚基作为靶分子进行捕获时,在大鼠BA和MA中均可检测到RhoA的表达,且HU亦显著增强两种动脉组织中RhoA的表达水平。
  ④激光共聚焦实验进一步证实上述结果,与CON大鼠相比,HU大鼠BA和MA中RhoA与BKCa通道α/β亚基之间的融合荧光显著增强,且更加规则并更加趋近于细胞膜和细胞两极。
  ⑤在体外构建的BKCa通道过表达HEK293T细胞模型中亦发现,以RhoA或BKCa通道β亚基作为目标分子进行靶向捕获时,均可检测到对方的表达,且仅在β亚基存在的情况下,才能检测到α亚基的表达。
  ⑥全细胞膜片钳结果表明,使用选择性 RhoA抑制剂肉毒杆菌C3外酵素(Clostridium botulitum C3 exoenzyme,C3)可显著增强BKCa通道电流密度,而 RhoA激动剂U-46619则显著抑制 BKCa通道电流密度。
  ⑦HU显著降低大鼠主动脉VSMCs中小窝结构(Caveolae)的数量,但并未影响其结构蛋白Caveolin-1(Cav-1)的表达。
  ⑧当以Cav-1作为靶分子进行捕获时,可在大鼠胸主动脉(thoracic aorta,TA)和腹主动脉(abdominal aorta,AA)中同时检测到RhoA及BKCa通道α/β亚基的表达,且HU可显著降低两种主动脉中RhoA的共定位表达。在TA中,HU亦显著降低α亚基的共定位表达而显著增强β亚基的表达。相反,在AA中,HU可显著增强α亚基的表达而显著降低β亚基的表达。
  以上结果表明:
  1)28天模拟失重显著降低 ROCK的表达及其对下游靶通路的作用,包括与股动脉收缩反应性直接相关的MLCP/MLC通路,以及间接相关的NF-κB/iNOS/NO通路,二者可能共同导致模拟失重大鼠股动脉收缩功能降低;
  2)RhoA与BKCa通道之间存在共定位结合关系,且模拟失重可能通过改变二者之间结合方式以及结合程度的形式代偿大鼠阻力动脉功能重建;
  3)Caveolae/RhoA/BKCa通道可能作为经典的VSMCs表面缓冲系统的补充,共同发挥代偿外界应力改变对VSMCs不利刺激的保护性作用。
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