在 COVID-19 超微结构分析中更广泛采用 AI 的最大障碍是缺乏数据。神经网络是深度学习系统的基础,需要大量数据集才能正确学习和概括,而 COVID-19 的诊断主要基于血清学,组织病理学的作用很小,主要用于研究和临床工作流程之外。因此,大多数可用的 COVID-19 组织病理学研究都是基于尸检的,涉及的患者数量有限。然而,即使图像数量相对较少,计算机视觉神经网络仍可以通过迁移学习进行训练。这需要在更大的数据集上训练网络,以完成与手头任务有相似之处的任务,以便网络可以学习常见的表示(例如不同类型细胞和细胞器的形状),然后在较小的数据集上对训练后的模型进行微调。小数据集就足够了,因为模型需要学习的只是该数据集特有的附加特征。如前所述,存在大量经过组织学训练的模型,其中任何一个模型都可以作为 COVID-19 特定组织病理学模型的基础,从而提供额外的好处。
图1。S-LNV端子的分割和3D模型。A,实验协议的示意图。在PDF阳性神经元中表达的RFP RFP使S-LNV终端的荧光鉴定以进行进一步处理。 mito :: apex2和dab被用来染色SBEM的LNV的线粒体。 b,标记的线粒体(白色箭头)用于识别S-LNVS末端。 c,手动分割后S-LNV端子的3D模型在每个时间点显示它们在一起(左)或单独(右)。 d,来自ZT2、14和22卷的代表性神经突出了定义为主要(洋红色),次级(绿色)或第三纪(紫色)神经突和bouton(黄色)的段。 主要神经突定义为从迷人的轴突束延伸的最长投影,次生神经突是由主要的神经突导致的。。RFP使S-LNV终端的荧光鉴定以进行进一步处理。mito :: apex2和dab被用来染色SBEM的LNV的线粒体。b,标记的线粒体(白色箭头)用于识别S-LNVS末端。c,手动分割后S-LNV端子的3D模型在每个时间点显示它们在一起(左)或单独(右)。d,来自ZT2、14和22卷的代表性神经突出了定义为主要(洋红色),次级(绿色)或第三纪(紫色)神经突和bouton(黄色)的段。主要神经突定义为从迷人的轴突束延伸的最长投影,次生神经突是由主要的神经突导致的。包括末端静脉曲张在内的短突出被标记为胸子。在任何给定时间点都没有观察到单个神经突之间的显着差异。e,每个顺序的神经突的总数在顶部指示。该图根据神经突长度根据其顺序(如D中定义)表示定量。f,每个时间点的终端/神经元的体积。在所有图中,误差线指示平均值(SEM)的标准误差。星号表示统计学上的显着差异: * p <0.05,** p <0.01,*** p <0.001。未显示非显着差异。可以在补充表3中找到细节。
了解细胞对外部刺激的反应对于解析生物学16个机制并提高治疗性发育至关重要。基于图像的高含量测定17提供了一种经济高效的方法来检查由18种interventions引起的细胞表型,该表型对生物学过程和细胞状态提供了宝贵的见解。19在本文中,我们介绍了Morphodiff,这是一种生成管道,可预测基于扰动编码的不同条件下的高分辨率细胞形态反应。21据我们所知,Morphodiff是第一个能够对细胞形态产生22个指导的高分辨率预测,对细胞形态进行了概括,这些预测遍及23种化学和遗传干预措施。模型将扰动嵌入为2D潜在扩散模型中的24个引导信号。三个开源细胞绘画数据集的全面计算,25个生物学和视觉验证显示26,Morphodiff可以在各种干预措施下产生高保真图像并产生有意义的生物学Sig-27 NAL。我们设想该模型将有助于硅28探索扰动景观对更有效的药物发现研究的探索。29
尽管疟疾人寄生虫具有巨大的重要性,但其超微结构的一些基本特征仍然晦涩难懂。在这里,我们采用高分辨率体积电子显微镜检查和比较了恶性疟原虫的可传染性男性和女性性血统的超微结构,以及更深入研究的无性血液阶段,重新审视了3D中先前描述的现象。这样做,我们通过示例在配子细胞中表现出多个线粒体的存在来挑战单个线粒体的广泛接受概念。我们还提供了配子细胞特异性细胞抑制剂或细胞口的证据。此外,我们生成了寄生虫内质网(ER)和高尔基体设备的第一个3D重建,以及在感染的红细胞中诱导的配子细胞诱导的外质结构。评估细胞器之间的互连性,我们发现了细胞核,线粒体和apicoplast之间的频繁结构作用。我们提供了证据,表明ER是与众多细胞器和配子细胞的三叶骨膜的混杂相互作用。这些体积电子显微镜资源的公共可用性将有助于其他具有不同研究问题和专业知识的其他人的重新介入。总的来说,我们以纳米尺度重建了恶性疟原虫配子细胞的3D超微结构,并阐明了这些致命的寄生虫的独特细胞器生物学。
替诺福韦毒素富马酸(TDF)是人类免疫缺陷病毒管理中强烈推荐的抗逆转录病毒药物。研究表明,与TDF给药相关的神经系统和代谢性疾病,但TDF-Silver纳米颗粒结合(TDF-AGNPS)对疾病的影响尚未完全阐明。因此,本研究评估了TDF-AGNP对糖尿病大鼠前额叶皮层(PFC)的超微结构和细胞结构特性的神经保护作用。将四十二个成年男性Sprague-Dawley大鼠(250±13 g)随机分为非糖尿病基团(1-3)和糖尿病组(4-6),每例施用disted disted tilled水(0.5 ml/100g,P.O),TDF(TDF),TDF(26.8 mg/kg/kg/kg/kg/kg/bw,p.o)或kg/i。在给药八周后,评估了认知功能,氧化损伤和组织炎症。此外,使用透射电子显微镜,NISSL染色和免疫组织化学观察到PFC超微结构。糖尿病大鼠施用的TDF表现出认知缺陷;并增加血糖,丙二醛和白介素-1β(IL-1β)水平,这些水平与谷胱甘肽水平的降低以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性相关。此外,观察到PFC星形胶质细胞和神经元细胞器的丧失。相反,糖尿病大鼠的TDF-AGNPS施用改善了认知缺陷;并增加了谷胱甘肽,SOD和CAT,但降低了PFC丙二醛和IL-1β浓度。值得注意的是,TDF-AGNPS阻止了PFC神经元和星形细胞细胞的丧失以及神经元细胞器的形态像差。这项研究表明,TDF-Agnps通过银纳米颗粒的抗氧化剂和抗炎特性减弱了认知缺陷,从而阻止了PFC星形胶质细胞和神经元的丧失。TDF-AGNP可以用于改善由TDF延长给药引起的神经功能障碍。
道德声明:根据国家癌症研究所机构审查委员会批准,根据第99-31 C-0099的方案对三名患者进行了研究。父母32患者签署了协议知情同意书和摄影同意书。33签名表格已在NIH上存档。可以根据要求提供34个带有标识符的编辑副本。35
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1个微生物活动单元,微生物学部,土壤,水与环境研究所,农业研究中心,吉萨12619,埃及2埃及2,塔布克大学塔布克大学科学系生物化学系,沙特阿拉伯71421; yalenazi@ut.edu.sa 3医学实验室技术系,应用医学科学学院,泰巴大学,麦地那42353,沙特阿拉伯; akhateb@taibahu.edu.sa 4种子病理学研究部,植物病理研究所,农业研究中心,吉萨12619,埃及5埃及5个中央实验室,生物技术中心实验室,植物病理研究所,农业研究中心,埃及吉萨12619,埃及; mira_ppri@yahoo.com 6 Mansoura University,Mansoura 35516的植物学系,埃及; d_darwish@mans.edu.eg *通信:zeiadmoussa@gmail.com(Z.M.); nohamohamadt@gmail.com(N.M.E.); wesameldin.saber@arc.sci.eg(W.I.A.S.)