内分泌系统,肠道微生物群和内分泌干扰物之间的相互作用是多方面的研究领域,对人类健康具有重要意义。研究主题“肠内内分泌中的内分泌破坏者”旨在提供这些组件及其互连的最新概述。内分泌系统中的破坏损害激素的产生,可能导致各种健康问题,包括肥胖,糖尿病,胃肠道和生殖疾病以及与内分泌相关的癌症。相反,肠道菌群起着几种重要作用,包括免疫和激素调节,影响全身性障碍和对感染的敏感性,并帮助消化复杂的碳水化合物,脂肪和蛋白质,产生短链脂肪酸(SCFAS)(SCFAS)和其他代理机构,并贡献了贡献的蛋白质和其他系统。由于肠道和口服微生物群的密切联系,任何肠道营养不良都可能改变口服的生理状态,影响局部和全身状况(1)。因此,在某些临床状况下,肠道菌群可能是诊断和治疗的有用工具(2)。
人工智能(AI)和成像技术的最新进展显着改变了肿瘤学的诊断和治疗景观(1-3)。越来越多的成像方式,例如CT,PET,US和MRI,正在越来越多地用于肿瘤成像(4-7),而新兴的跨学科领域(例如MR-LINAC)获得了相当多的牵引力(8,9)。肿瘤学中成像和治疗的这种加速融合强调,迫切需要进一步探索包括放射治疗在内的各种肿瘤学专业的AI和成像以增强癌症护理的作用。应对这种需求,提出了标题为“肿瘤学中的人工智能和成像”的主题,从而汇总了149名领域的作者/专家的19项贡献。这些贡献深入研究了AI和成像在肿瘤诊断和治疗中的潜力,探讨了新兴的AI驱动模型,以进行肿瘤学诊断和预测,并强调了从医学图像中提取定量特征以预测肿瘤行为,治疗反应和患者预后。
恰加斯病 (ChD) 也称为美洲锥虫病,是一种由血鞭毛原虫克氏锥虫引起的寄生虫病。该病是拉丁美洲的地方病,估计有 600 万至 700 万人感染。如今,由于通过旅行和迁徙传入的病例以及其地理分布不断扩大(例如美国的情况),ChD 被视为新出现的全球健康问题(Paniz Mondol 等人,2020 年)。尽管如此,ChD 的治疗选择仍然有限,并且表现出显著的不良反应。目前的治疗选择基于两种硝基衍生物和硝基呋喃化合物,苯并硝唑 (Bz) 和硝呋莫司 (Nx),它们在 50 多年前就已引入临床医学,尽管它们是仅有的两种获准用于治疗 ChD 的药物,但它们的使用存在一些局限性。首先,Bz 和 Nx 这两种药物都有明显的副作用,全身体征和症状从轻微到严重不等,包括皮疹、恶心、呕吐、厌食、贫血、白细胞减少和周围神经病变,这些通常会导致停止治疗。其次,这些药物的疗效取决于寄生虫的发育阶段、疾病阶段(急性或慢性)和患者的地理位置,治愈率为 60% 到 80%。这一点很重要,因为地理位置与寄生虫及其各自的离散类型单位(DTU)的基因组变异性密切相关,已知这些单位对治疗的反应趋势不同(Higuera 等人,2013 年)。第三,治疗时间延长,从 60 天到 120 天不等,由于潜在的副作用,需要密切监测。最后,克氏锥虫耐药菌株的出现已成为成功治疗 ChD 的主要障碍。因此,迫切需要确定新药和药物靶点,以提高 ChD 治疗的有效性和安全性。因此,人们正在努力寻找针对这种顽固感染的新型化疗方法,特别是在慢性期,这是该疾病最隐蔽和最常见的临床表现。因此,在治疗 ChD 方面取得突破性进展
癌症代谢是阐明肿瘤细胞与免疫细胞之间通信的关键因素。例如,在肿瘤细胞增殖过程中,糖酵解增加导致肿瘤细胞产生大量的L乳酸和TGF-β,从而通过促进肿瘤微环境中的调节性T细胞(TREG)的产生来阻止肿瘤免疫(1)。用2-脱氧葡萄糖(一种糖酵解的抑制剂)治疗可通过减少TREG产生来增强抗肿瘤免疫力。值得注意的是,抗PD-1治疗已被证明可以激活T细胞,同时还促进了肿瘤微环境中的糖酵解。在某些患者中,抗PD-1抗体治疗可能导致肿瘤微环境中Treg的增殖增加,从而限制免疫检查点抑制剂的有效性。Xuekai等。建议,抗PD-1和抗TGF-β疗法的结合可能会提供一种新的解决方案来克服对抗PD-1疗法的抗性。Wang等。 进一步阐明了肿瘤微环境中的TGF-beta如何有助于抵抗抗PD-1治疗。 例如,PD-1在食管癌细胞逃避的免疫中起着至关重要的作用,该细胞表达高水平的TGF-β。 食管癌细胞产生的 TGF-β在与肿瘤相关的巨噬细胞中诱导M2-型,从而减少了通过PD-1/PD-L1途径参与特定抗肿瘤反应的CD8+ T细胞的种群。 此外,TGF-beta间接通过激活肿瘤微环境中的Treg来促进免疫抑制。 )。 Shen等。Wang等。进一步阐明了肿瘤微环境中的TGF-beta如何有助于抵抗抗PD-1治疗。例如,PD-1在食管癌细胞逃避的免疫中起着至关重要的作用,该细胞表达高水平的TGF-β。TGF-β在与肿瘤相关的巨噬细胞中诱导M2-型,从而减少了通过PD-1/PD-L1途径参与特定抗肿瘤反应的CD8+ T细胞的种群。此外,TGF-beta间接通过激活肿瘤微环境中的Treg来促进免疫抑制。)。Shen等。此外,脂质过氧化显着影响肿瘤微环境的调节(Xiao等人。富含脂质的肿瘤微环境可以通过CD36(一种脂肪酸转运蛋白)的上调在肿瘤相关的巨噬细胞中诱导M2型表型。Treg也表达了CD36,使其非常适合富含脂质的环境。在雌激素受体阳性(ER+BR)乳腺癌患者的低风险生存群体和高危生存群体之间的免疫活性,脂质生物合成和药物代谢方面存在差异。分析表明,高危患者表达高水平的ALOX15,一种相关的基因
多发性硬化症(MS)是中枢神经系统(CNS)的自身免疫性疾病,没有明确的触发因素。然而,流行病学研究表明,遗传性易感性个体中的Epstein-Barr病毒(EBV)感染(EBV)和低维生素D(VIT D)水平等环境因素是重要的危险因素。一个主要建议是,EBV通过分子模拟物等机制触发MS,在该机制中激活的自动反应性B和T淋巴细胞错误地靶向自我抗原。与其他危险因素,低血清VIT D水平,VIT D受体的遗传多态性以及北半球国家的MS发病率更高,这表明VIT D在MS病理学中也起着作用。维生素D,以其神经保护作用和免疫调节作用而闻名,有助于维持促炎和抗炎性免疫细胞之间的平衡。研究和正在进行的临床试验表明,次动物症D与MS的风险增加有关,而VIT D补充剂可以帮助降低疾病的严重程度。此外,次动物症D也与免疫系统失调和增加MS的风险增加有关。本综述探讨了这三个良好认可的危险因素如何在MS的发病机理中相互作用 - EBV感染,次动物症D和失调的免疫系统 - 相互作用。了解这些相互作用及其后果可以为治疗这种毁灭性疾病的新型治疗方法提供新的见解。
目前的研究主题,标题为“内分泌和代谢性疾病中的Wnt信号传导”旨在强调Wnt信号传导途径在人类内分泌学中的功能作用,重点是代谢疾病。内分泌和代谢性疾病包括影响各种器官系统和生理过程的广泛疾病。Wnt信号通路最初以其在胚胎发育和组织稳态中的作用而被认可(1,2),在几种人类疾病(包括癌症)的发病机理中已成为至关重要的参与者(3,4),并极大地有助于疾病进展和潜在的治疗效果(5-7)。The fi rst study in this Research Topic clari fi ed that one of the mechanisms by which the “ Modi fi ed Qing ' E Formula ” (MQEF), used for more than 1,300 years in China as a treatment for lumbodynia, may exert its therapeutic effect on steroid-induced ischemic necrosis of the femoral head, is through targeting exosomal microRNAs (miRNAs) to regulate multiple信号通路,包括Wnt,PI3K-AKT和MAPK(Zhu等人)。在调查miRNA和WNT信号传导的另一份原始报告中,Tripathi等。证明成骨细胞中的miR-539-3p过表达下调了Wnt信号通路的几个组成部分,并恶化小梁的微体系结构,导致卵巢切除的小鼠的骨形成减少。在我们的研究主题的第三篇原始文章中,一组由小小的TU领导的研究者发现,小分子C91(CHIR99021)通过激活Wnt信号来促进骨髓基质细胞的成骨分化(Wang等人(Wang等))。
糖尿病(DM)仍然是全球死亡的重要原因,对全球公共卫生造成了重大负担。根据国际糖尿病联合会的数据,与2011年报告的3.66亿例病例相比,到2030年,DM患者的数量预计将增加50%。dm引起了各种并发症,导致器官损害,例如心脏和肾脏,最终导致生活质量降低,并增加了早死亡的速度。例如,患有糖尿病的人患心血管死亡率的风险更高。DM的发展涉及多种因素,并提出了几种临床风险因素,包括超重或肥胖。然而,其他几个潜在因素对DM发病机理的影响仍然尚无定论。在遗传水平上,具有DM家族史可以提高发展病情的风险,并且已确定有500多个遗传基因座与DM相关。早期努力发现与糖尿病并发症相关的基因依赖于家庭连锁分析,候选基因研究易受假阳性的敏感性以及全基因组关联研究(GWAS)受样本量约束的范围。检测非常容易受到疾病的人可能有助于预防疾病。然而,DM并发症的遗传决定因素尚未得到充分理解。该研究主题涵盖了30项研究的集合,这些研究探讨了糖尿病的各个方面及其并发症。特别是,它包括15项研究,研究了与糖尿病及其并发症相关的流行病学特征和危险因素。此外,五项研究分析了与糖尿病和糖尿病并发症发病机理有关的潜在生化标志物,七项研究评估了预测糖尿病及其并发症的遗传信息,以及评估治疗方案的三项研究。
胎盘对于维持妊娠和胎儿发育至关重要。它通过控制母体和胎儿循环之间的氧气,营养和废物产物的运输来调节胎儿生长。它也可以用作保护性和选择性的屏障,从而通过对胎儿有害的激素,有毒药物和病原体的通过。最近的研究表明,胎盘在保护和塑造发育中的大脑中的作用更为特殊。胎盘会产生大量的神经活性激素,生长因子和免疫分子,这些激素可以以区域和性别依赖性方式影响大脑发育轨迹。因此,胎盘功能障碍或破坏可能会为长期神经和精神病性病的发育中的大脑编写。越来越多的证据与胎盘生理学和大脑发育联系起来,导致了新的领域创造的“神经门诊学”的出现。当前的研究主题探讨了神经门诊学方面最新研究的不同方面,并为连接胎盘生理学和大脑发育的一系列关联提供了新的见解。早产是指妊娠37周之前的任何活产。过早输送以过早的胎盘损失为特征,使未成熟的脑组织暴露于可能损害其发育的不良条件下,导致损伤,并可能使新生儿对神经发育障碍产生偏爱,包括各种运动,认知,行为,行为和情绪疾病(1)。早产之前的胎盘状况,例如宫内生长限制,感染早产是一个主要的公共卫生问题,影响了全世界尚存的新生儿约10%(2)。最近几十年中,美国的早产率并未大大降低,但是早产儿的存活率有所提高。重达500-1000 g的婴儿中有80%可以生存,但终生残疾的风险显着。尽管近年来,新生儿护理和疗法有了显着改善(3),但早产劳动仍然造成70%的围产期死亡率,占长期神经行为的50%。这些不良后果的相对风险对于那些过早出生的人甚至更高(妊娠28周)(4)。
随着人工智能 (AI) 和物联网 (IoT) 的融合重新定义了行业、商业和经济的运作方式,对边缘节能和高性能计算的需求呈指数级增长。神经形态计算是一种新兴的计算范式,受到生物大脑的低功耗和并行处理能力的启发,克服了传统计算机架构的许多限制。最重要的是,通过在内存中执行计算,神经形态计算克服了冯·诺依曼瓶颈,从而提高了计算能力,同时节省了更多的面积和功耗。虽然已经开发出几种具有出色能效的独立神经形态芯片来运行特定的人工智能算法,但这种数字系统在与边缘传感器连接时仍然会受到影响。这是因为传感输入是非结构化的、非规范化的和碎片化的,这会给具有分离的传感和处理单元的数字系统带来巨大的能源、时间和布线开销。这就需要融合传感、内存和处理功能的内存传感技术,以充分发挥生物电子学和机器人学中使用的高度复杂的传感器和执行器系统的潜力。尽管内存传感和计算的概念还处于起步阶段,但它已经在电子皮肤和仿生眼等专业领域取得了重大进展。然而,这些主要是软件实现,与之相辅相成的硬件挑战尚未得到解决。要充分利用仿生边缘处理能力,仍存在硬件层面(材料和设备)的基本挑战需要解决。因此,“内存传感和计算:新材料和设备迎接新挑战”于去年启动,引发了对最新发展和观点的讨论。来自微电子、材料和计算机科学等多学科背景和不同地区的研究人员已经发表了与此相关的意见和/或原创作品
硅(Si)越来越被公认为是一种有益的因素,可显着提高作物的生长和生产力,尤其是面对各种非生物和生物胁迫。其在应激条件下保护植物方面的作用以及改善植物的整体适应性,引起了研究人员和农艺学家的极大关注。值得注意的是,最近的研究表明,即使没有压力,SI也可以提供好处,这表明其以可持续的方式增强植物营养和生产力的潜力(Prado,2023; Verma等,2023)。通过缓解压力的不利影响和促进增长,SI有助于可持续的农业实践,与对环保农业解决方案的需求保持一致(Prado等,2024)。农作物中各个地区的营养疾病在全球各个地区都普遍存在,并且SI已被证明可以增强对降低的耐受性(Alves等,2024; Teixeira等人。; Silva等,2021; Teixeira等人,2021)以及毒性(Alves等,2023; SousaJúnior等,2022; Barreto等,2022)。这种双重能力使SI成为改善植物健康和农业弹性的关键组成部分。随着气候变化的影响加剧,干旱,盐度和冷应激等因素构成了对植物活力的显着威胁。这些压力源是由于农业实践不足和肥料成本上升而加剧了迫切需要采用提高作物生产力的策略,同时又将这种挑战降至最低,尤其是在农作物中(Verma等,2024年)。在过去的二十年中,科学界关于SI在土壤和植物系统中的作用的兴趣显着提高。迄今为止的研究发现很有希望,表明SI可以在不断变化的气候下有效缓解各种压力,并增强农业弹性,在我们对土壤植物相互作用所涉及的机制的理解方面取得了显着的进步。在这个专门的研究主题中,我们策划了一系列研究,这些研究深入研究了SI在增强土壤植物动力学中的多方面作用。一个重要的贡献是Teixeira等人的作品。,重点是SI在能量甘蔗中的作用。鉴于其可再生能源生产的潜力,能量甘蔗对于可持续农业实践至关重要。然而,该研究强调了碱性土壤中的铁缺乏症所带来的挑战。作者证明了SI增强了铁的吸收,从而提高了营养效率和光合作用,最终导致增加