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  • 简介:摘要目的探讨甲基苯丙胺(methamphetamine, MA)成瘾患者脑白质结构网络的拓扑特征。方法2014年2月至2019年10月,基于弥散张量成像数据,利用概率纤维追踪技术构建MA成瘾男性患者(MA组,n=46)及男性健康对照者(对照组,n=46)的脑白质结构网络。应用基于网络的统计方法评估2组脑白质连接的差异,再用一般线性模型对2组的网络参数进行比较,并分析有显著组间差异的网络参数与临床变量之间的相关性。结果MA组和对照组的脑结构网络均具有小世界属性;与对照组相比,MA组显著增加的结构连接主要位于奖赏系统和视觉系统;最短路径长度显著减低,聚类系数、全局效率、局部效率明显增高(t值分别约为:-2.890、3.179、3.918、3.077,P<0.01,置换检验10 000次);MA组主要在眶额皮质和顶颞叶皮质区域介数中心度明显减低,而左腹侧前岛叶显著增高(P<0.05,置换检验5 000次),此外,右丘脑(r=-0.410,P= 0.005)、左额上回(r=-0.331,P = 0.026)、左楔前叶(r =-0.410,P =0.005)、右楔前叶(r =-0.337,P = 0.024)、左颞中回(r=-0.341,P = 0.022)、右缘上回(r=-0.317,P = 0.034)的介数中心度与简明精神病评定量表(Brief Psychiatric Rating Scale, BPRS)缺乏活力因子分呈负相关,右胼胝体沟的介数中心度与思维障碍因子分(r=-0.318,P=0.033)、右丘脑的介数中心度与BPRS总分(r =-0.342,P = 0.022)及激活性因子分(r=-0.326,P= 0.029)呈负相关。结论MA成瘾患者的大脑结构网络仍具有小世界属性,但其大脑区域间的信息传输和整合效率显著提高,且部分脑区的介数中心度能够在一定程度上反映精神病性症状的严重程度。

  • 标签: 甲基苯丙胺 物质相关性障碍 脑结构网络 图论 弥散张量成像
  • 简介:摘要目的探讨肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)患者大脑结构网络的完整性与运动及认知功能的关系。材料与方法前瞻性纳入25例ALS患者(ALS组)与26例性别和年龄匹配的健康受试者[健康对照(healthy controls, HCs)组],采集两组临床资料、神经心理学量表和磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)数据,构建全脑结构网络,基于图论理论,比较ALS组与HCs组大脑结构网络差异,并进一步采用皮尔逊相关分析分别观察结构网络参数的变化与认知及运动功能测试量表的相关性。结果ALS患者白质结构网络的局部效率增强,标准化特征路径长度显著增加(P<0.05),额叶、前扣带回、丘脑等脑区节点效率增加(P<0.05),右侧中央前回、左侧楔叶和左侧中央后回结构的介值中心性降低(P<0.05),左侧眶部额上回和左侧岛盖部额下回介值中心性增加(P<0.05)。左侧岛盖部额下回介值中心性与修订版ALS功能评分量表(revised ALS functional rating scale, ALSFRS-R)呈负相关关系(r=-0.514,P=0.012)。结论ALS患者运动脑区与运动外脑区结构网络异常改变,可能为ALS患者大脑损伤的诊断及预后评估提供影像依据。

  • 标签: 肌萎缩侧索硬化症 弥散张量成像 图论 磁共振成像 白质结构网络 拓扑属性
  • 简介:早在70年代,Anfinsen就提出蛋白质分子的一级序列决定其空间结构的论断,这一论断得到多次实验证实并被人们广泛接受,成为蛋白质结构预测的理论基础。由于蛋白质分子的结晶非常困难,因此蛋白质三维结构预测成为目前了解蛋白质结构信息的重要手段,这一研究领域也成为蛋白质工程研究的一个非常活跃的方向。

  • 标签: 同源模建 蛋白质空间结构 蛋白质分子 蛋白质结构预测 目标蛋白 序列相似性
  • 简介:白质在人体中发挥着重要的作用,其功能与结构息息相关。作为生物大分子,研究蛋白质结构是目前必不可少的课题,特别是蛋白质的高级结构,只有在了解了蛋白质高级结构的前提下才能了解其功能与作用。本文就蛋白质高级结构研究方法的几种研究方法及其优缺点进行综述。

  • 标签: 蛋白质 高级结构 光谱 色谱 质谱
  • 简介:白质结构决定其功能,不久的将来科学家有可能根据结构精确了解每种蛋白质的功能,以结构为研究基础的新药开发将得到更多确切的依据。结构白质组学公司的兴起,给理论性的“蛋白质组学”(Proteomics)赋予了实际意义一一通过蛋白质晶体结构测定过程工业化,过去长达数年的测定时间已缩短至几个月;有些公司采用复杂的数学算法,通过基因鉴定技术(Insilico)为蛋白质建模并优化其结构

  • 标签: 蛋白质结构 晶体结构 病毒结构 生物技术
  • 简介:摘要:关键蛋白质是这样的蛋白质:如果被删除,就会导致细胞死亡或不育。关键蛋白质的识别对于理解维持生命的基本要求是非常重要的。此外,对关键蛋白的全面分析有助于深入理解基因突变与人类疾病之间的关系,从而揭示人类疾病的一般规律。实验方法预测关键蛋白质不仅价格不菲,而且很耗时。已经提出了多种基于蛋白质相互作用网络识别关键蛋白质的计算方法。本文概述了关键蛋白质的研究现状,并进行了展望。首先分类介绍了现有的关键蛋白质识别方法,然后介绍了与关键蛋白质识别有关的数据集。最后,对关键蛋白质识别面临的挑战和未来研究进行了展望。

  • 标签: 蛋白质相互作用 关键蛋白质 中心性 基因表达
  • 作者: 马艳玲 陈红燕 王金芳 叶娜 王诗男 冯丽 李越秀 石庆丽 贾伟丽 张玉梅
  • 学科: 医药卫生 >
  • 创建时间:2020-08-10
  • 出处:《中华行为医学与脑科学杂志》 2020年第03期
  • 机构:首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心血管神经病学科;国家神经系统疾病临床医学研究中心;北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所;脑血管病转化医学北京市重点实验室,北京 100050;北京小汤山医院康复中心 102211 ,首都医科大学附属北京天坛医院放射科,北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所,北京 100050 ,首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心血管神经病学科;国家神经系统疾病临床医学研究中心;北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所;脑血管病转化医学北京市重点实验室,北京 100050
  • 简介:摘要目的应用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术探讨脑白质病变(white matter lesions,WML)患者白质结构改变与执行功能障碍的相关性。方法研究对象来源于2012年3月至2019年5月于北京天坛医院接受头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)扫描并证实存在WML病灶的34例患者。采用汉密尔顿抑郁量(Hamilton depression scale,HAMD)及汉密尔顿焦虑量表(Hamilton anxiety scale,HAMA)排除焦虑抑郁,利用蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment,MoCA)、临床痴呆评定量表(clinical dementia rating,CDR)对所有WML患者进行评分,将其分为WML无认知功能障碍组(WML-cognitive normal,WML-CN)、WML非痴呆型血管性认知功能障碍组(WML-vascular cognitive impairment-non dementia,WML-VCIND)、WML伴痴呆组(WML-dementia,WML-VAD),并使用Stroop色词干扰测验、数字连线测验、数字符号测验、言语流畅性测验等量表对其执行功能进行评价。另外选择MRI扫描无WML病灶的17例性别、年龄、受教育程度相匹配的健康对照组(normal control,NC);所有入组对象均采用德国西门子3.0 T磁共振成像系统进行全脑DTI扫描,对原始数据进行全脑基于体素的分析(voxel based analysis, VBA),分析四组被试全脑及感兴趣脑区DTI的部分各向异性(fraction anisotropy,FA)、平均扩散系数(mean diffusivity,MD)值,并与WML患者执行功能评分进行相关性分析。结果(1)在执行功能测验中,与认知功能正常者(WML-CN组、NC组)相比,WML伴认知障碍的患者(WML-VAD组、WML-VCIND组)在Stroop色词干扰B时间[(65.54±6.24)s和(43.67±0.95)s、(76.75±2.13)s和(43.67 ±0. 95)s、(65.54±6.24)s和(43.66±1.81)s、(76.75±2.13)s和(43.66±1.81)s]、Stroop色词干扰C时间[(88.58±6.76)s和(61.63±1.31)s、(96.37±1.47)s和(61.63±1.31)s、(88.58±6.76)s和(66.31±8.19)s、(96.37±1.47)s和(66.31±8.19)s]、TMTA时间[(40.47±2.76)s和(30.92±0.47)s、(44.24±1.43)s和(30.92±0.47)s、(44.24±1.43)s和(31.99±2.07)s、(40.47±2.76)s和(31.99±2.07)s]、TMTB时间[(88.66±6.55)s和(80.34±0.61)s、(96.70±1.72)s和(80.34±0.61)s、(88.66±6.55)s和(83.10±5.91)s、(96.70±1.72)s和(83. 10±5.91)s]、数字符号测验得分[(39.25±5.63)分和(47.00±2.55)分、(31.27±3.93)分和(47.00±2.55)分、(39.25±5.63)分和(48.86±4.34)分、(31.27±3.93)分和(48.86±4.34)分]、言语流畅性测验得分[(8.94±1.00)分和(11.71±0.47)分、(6.64±0.81)分和(11.71±0.47)分、(8.94±1.00)分和(10.86±0.69)分、(6.64±0.81)分和(10.86±0.69)分]组别差异有统计学意义(P<0.05);在WML伴认知障碍的患者中,WML-VAD组在Stroop色词干扰B时间、Stroop色词干扰C时间、TMTA时间、TMTB时间、数字符号测验得分、言语流畅性测验得分较WML-VCIND组差异有统计学意义(P<0.05);WML-CN患者部分执行功能评分如Stroop色词干扰C时间、言语流畅性试验得分较健康对照组差异有统计学意义(P<0.05)。(2)胼胝体膝部、下纵束等的FA值与Stroop色词干扰B测验、Stroop色词干扰C测验、TMTA时间呈负相关(r=-0.436~-0.471),与数字符号测验、言语流畅性测验得分呈正相关(r=0.428~0.573);胼胝体膝部、上/下纵束、下额枕束等MD值与Stroop色词干扰B测验、Stroop色词干扰C测验、TMTA时间呈正相关(r=0.432~0.609),与数字符号测验、言语流畅性测验得分呈负相关(r=-0.424~-0.630,经校正,均P<0.003125)。结论WML伴认知障碍患者执行功能显著下降,且白质结构破坏越严重,执行功能损害越严重。

  • 标签: 脑白质病变 执行功能 弥散张量成像 白质纤维
  • 简介:随着神经影像学技术的发展,弥漫性或多灶性脑白质改变日益引起人们的关注。神经病理学研究表明,这类白质改变通常表现脱髓鞘、反应性胶质增生和小动脉硬化,其严重程度与放射学改变呈正相关。对于这种白质改变的命名还比较混乱,有人称之为脑白质疏松(leukoaraiosis,LA),有人称之为白质脑病(leukoencephalopathy)。

  • 标签: 理学研究 动脉硬化 神经病 影像学 反应性 放射学
  • 简介:为考察模型在生物上的可靠性,从真实的蛋白质相互作用研究所报道的数据出发,选取合适的复制-变异的关键参数,依据复制-变异的建模思想,构建了酵母蛋白质相互作用网络模型。实证结果与目前得到认同的酵母蛋白质网络的稀疏性、无标度性和小世界性吻合。由此可知,复制-变异模型在蛋白质相互作用网络的演化模拟中是个可靠的模型。

  • 标签: 酵母 复制 变异 蛋白质相互作用网络
  • 简介:

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  • 简介:摘要目的采用基于表面的形态学测量法(surface-based morphometry,SBM)结合基于纤维束示踪的空间统计学方法(tract-based spatial statistics,TBSS),从灰质皮层到白质纤维全面系统地对聋哑儿童全脑结构的改变进行测量分析。方法选取9~13岁聋哑儿童及年龄、性别等相匹配的正常对照组各27例。采集所有被试T1结构像及弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)数据,分别进行SBM及TBSS的分析,计算皮层厚度、回指数及各向异性指数(fractional anisotropy,FA)。采用SPSS 20.0软件和FSL软件对数据进行统计分析。结果与正常对照组比较,聋哑儿童左侧大脑半球中央后回、顶上小叶、中央旁小叶、楔前叶的皮层厚度明显降低(团块大小4 150,P<0.05)。右侧大脑半球颞横回、颞中回区域皮层厚度降低(团块大小2 592,P<0.05)。左侧楔前叶区域局部回指数明显升高(团块大小3 225,P<0.05)。DTI结果显示在放射冠、皮质束、扣带回、胼胝体、丘脑辐射、额枕下束等区域FA值降低(P<0.05,TFCE校正)。结论聋哑儿童大脑皮层及白质结构存在不同程度的损伤,同时楔前叶出现了脑结构重塑和代偿重构,为深入研究听觉功能丧失与大脑结构改变的关系提供了有力的证据。

  • 标签: 聋哑儿童 基于表面的形态学测量法 基于纤维束示踪的空间统计学方法 多模态
  • 简介:生物系统具有鲁棒抵御外界干扰而维持自身性能稳定的特征。细胞中分子相互作用负反馈环是系统鲁捧控制的主要机理之一。本文对各种负反馈环之间的差异进行了对比并针对p53、Mdm2构成的负反馈环建立了数学模型,以模拟负反馈系统的衰减振荡。

  • 标签: 蛋白质相互作用网络 负反馈环 鲁棒性 数学模型
  • 简介:白质折叠是生命科学领域的前沿课题之一.本文从热力学原理来分析蛋白质折叠结构中的能量和稳定性的因素,利用熵效应和吉布斯自由能的变化初步预测蛋白质可能的折叠结构.

  • 标签: 蛋白质折叠 熵效应 吉布斯自由能变化
  • 简介:本文从复杂网络理论出发,在分析原有乳腺癌易感基因数据的基础上,综合统计分析易感基因彼此之间的关联与乳腺癌疾病之间的关系,并以此构建乳腺癌致病基因蛋白质网络.通过计算和研究网络度,聚类系数等指标发现,此网络具有高度聚集性,即少数核心节点控制着整个网络结构的稳定性.这将为进一步研究和发现乳腺癌致病基因提供新的理论依据和方法.

  • 标签: 乳腺癌 复杂网络 蛋白质网络
  • 简介:二硫键(-S-S)又称二硫桥或硫硫桥,是指两个硫原子之间的化学健,其键能较大(30—100千卡/摩尔),因而是一种很强的化学键.蛋白质分子中的两个半胱氨酸残基的巯基氧化可形成二硫键,它可以将不同的肽链或同一条肽链的不同部分连接起来.一般来说,由一条多肽链组成的小分子蛋白质(如:核糖核酸酶、溶菌酶)二硫键的比例较大,尤其是存在于组织的胞外蛋白质,如:牛血清清蛋白,二硫键含量特别高(66500的分子量,含7对二硫键),在r-球蛋白中也是如此(160000分子量含有16对二硫键).当然,并非所有的蛋白质都具有二硫键,特别是那些带有许多亚基的大分子蛋白质,则根本不含二硫键(如血红蛋白,胶原以及许多大分子酶).但就含有二硫键的蛋白质而言,它的存在对于蛋白质结构的稳定有着重要的意义.

  • 标签: 硫键 蛋白质一级结构 半胱氨酸残基 二硫桥 大分子蛋白质 三级结构
  • 简介:本文通过对蛋白质结构基因的统计分析,建立了一个较精确的蛋白质二级结构的预测方法.我们不仅给出了一套α-螺旋及β-片层的构象参数和构象势,同时也给出了一整套的结构断裂参数。本文建立的基因密码方法对α-螺旋和价片层预测的成功率分别为88.0%和86.9%。

  • 标签: 蛋白质二级结构 基因密码 Α-螺旋 片层 结构断裂 结构基因
  • 简介:摘要:在食品加工储藏过程中,能引起食品中蛋白质结构变化的因素有很多,蛋白质结构的改变会为食品带来物理、化学和营养等多方面的影响,包括对食品成型或食品色泽、口感、营养等各方面的有利影响,也包括一些不利的影响。

  • 标签: 食品加工 蛋白质 结构变化 食品品质
  • 简介:白质疏松,又称"脑白质高信号(whitematterhyperintensities,WMHs)",是脑小血管病的重要影像学标志,高发于老年人群。严重的脑白质高信号显著增加卒中和痴呆等疾病的发生率,但其发病机制尚不明确,也缺乏有效干预措施。

  • 标签: 脑白质疏松 常规序列 磁共振成像 影像学 appearing 血管病
  • 简介:摘要目的建立燃煤污染型氟暴露人群血浆中差异表达的5个微小RNA(microRNA,miRNA)靶基因的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,筛选具有重要作用的基因及基因模块。方法将本课题组前期筛选的燃煤污染型氟暴露人群血浆中差异表达的5个miRNA(hsa-miRNA-3131、hsa-miRNA-4516、hsa-miRNA-6501-5p、hsa-miRNA-10b-5p、hsa-miRNA-4683)的靶基因定位到STRING在线数据库(https://string-db.org),筛选PPI网络。使用Cytoscape v3.6.0软件对PPI网络可视化,通过NetworkAnalyzer插件得到拓扑属性值度和拓扑属性值介数,筛选PPI网络的中心节点(度和介数均最高的节点)。同时,采用CytoHubba插件中的最大团中心(MCC)分析方法来确定PPI网络中的重要节点。通过MCODE插件进行聚类分析,筛选PPI网络的基因模块。将基因模块所包含的蛋白质名称在线提交KOBAS v3.0数据库(http://kobas.cbi.pku.edu.cn/),对MCODE插件筛选出的基因模块进行KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。结果靶基因的PPI网络由1 035个节点和4 346个边组成。泛素蛋白A-52残基核糖体蛋白融合产物1(UBA52)的度(101)和介数(0.010 723 89)均最高,为PPI网络的中心节点。经MCC分析,UBA52为PPI网络中的重要节点。从PPI网络中选择排名前5的基因模块,5个基因模块的KEGG通路富集分析中高度富集的基因通路分别为泛素介导的蛋白水解、剪接体、内吞作用、神经活性配体-受体相互作用、囊泡转运。结论成功建立了燃煤污染型氟暴露人群血浆中差异表达的5个miRNA靶基因的PPI网络,筛选出UBA52基因和5个基因模块主要通路。

  • 标签: 微小RNA 蛋白质-蛋白质相互作用网络 KEGG