高糖、胰岛素对肾小球系膜细胞GLUT4、P21表达,黄颂敏,唐万欣,目的 探讨高糖、胰岛素对肾小球系膜细胞(GMC)GLUT4、P21表达及细胞骨架蛋白F-actin 的影响,进一步研究上述因子在糖尿病肾病发生发展
2025-10-17 12:11:54 577KB 首发论文
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在探讨P21在肾小球系膜细胞表达变化及其意义的研究中,重点聚焦于糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy, DN)这一糖尿病主要的微血管并发症。研究者柳飞和唐万欣的工作涵盖了多个关键点,从P21的基本作用,到其在糖尿病肾病发病机制中的潜在角色,并尝试探究高糖与胰岛素对肾小球系膜细胞中P21表达的影响。 P21(CDKN1A)属于细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(cyclin-dependent kinase inhibitors, CDKIs)家族,是一个关键的细胞周期调控因子。P21的表达能在各种细胞应答中被诱导,从而抑制细胞周期,导致细胞周期停滞,以帮助修复受损DNA或促使细胞衰老和凋亡。P21的过度表达与细胞增殖抑制、细胞肥大和老化密切相关,它在多种细胞类型中被发现与糖尿病相关的组织肥大和功能障碍相关。 研究进一步表明,糖尿病早期肾脏肥大可能与肾皮质中P21蛋白的表达增加有关。而肾小球系膜细胞肥大是早期肾小球肥大中起关键作用的因素,这一点在糖尿病患者和糖尿病大鼠动物模型中得到了验证。系膜细胞肥大可导致肾脏结构的不可逆变化,如肾小球硬化和肾小管间质纤维化,进而引起终末期肾功能衰竭(End-stage Renal Failure, ESRD)。 本次研究中,研究者通过高糖和不同浓度胰岛素干预,观察了大鼠1097系膜细胞株中P21mRNA的表达变化。实验结果表明,在高糖环境下,系膜细胞中的P21mRNA表达显著增加,并且这种上调与渗透压无关。通过流式细胞仪定量检测系膜细胞前向角度散射光(Forward Scatter, FSC),研究者发现P21mRNA表达上调与系膜细胞体积的增加相关,这表明P21参与了高糖诱导的系膜细胞肥大。 实验中所采用的方法,包括RT-PCR检测P21mRNA表达和流式细胞仪测定细胞体积大小,都是目前在细胞分子水平研究中常用的技术。RT-PCR能够准确地半定量检测特定基因的表达水平;流式细胞仪作为一种强大的工具,能够检测包括细胞大小在内的多种参数。 这一研究成果不仅丰富了糖尿病肾病发病机制的知识库,而且提出了P21作为潜在治疗靶点的可能性。虽然高糖诱导P21表达上调的机制尚不完全清楚,但研究结果提示了高糖刺激下P21mRNA表达的上调可能是糖尿病肾病发展中的一个关键因素。对于临床而言,这可能意味着未来可以通过干预P21的表达来预防或治疗糖尿病肾病。 研究还揭示了糖尿病肾病发病机制的复杂性,这包括了高糖环境、胰岛素抵抗等多种因素相互作用的结果。糖尿病肾病的防治需要综合考虑这些因素,并且深入研究其在细胞和分子层面的机制,以便开发出更为有效的治疗策略。 这篇研究的发表也展示了基础医学研究对于疾病防治策略制定的重要性。通过对疾病分子机制的深入理解,科学家们可以寻找新的治疗靶点,这对于提高临床治疗效果具有重要的指导意义。同时,通过这样的研究,也能够更好地预测和监测疾病的进展,为临床决策提供科学依据。
2025-10-17 11:00:35 435KB 首发论文
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在当今科技发展的浪潮中,深度学习技术已经成为机器视觉领域中的一个重要分支,尤其在图像分割方面展现出了巨大的应用价值。图像分割主要是指将数字图像细分为多个图像子区域的过程,这一过程在生物医学图像分析、遥感图像解译等多个领域都至关重要。在众多深度学习模型中,U-Net模型因其特别的设计和出色的表现,尤其受到关注。 U-Net模型最初是为了解决医学图像分割中的细胞图像而设计的。该模型通过一个对称的卷积神经网络结构,可以有效地处理有限样本量情况下的图像分割问题。U-Net的核心优势在于它的上采样(up-sampling)和下采样(down-sampling)路径,能够产生高分辨率的输出。这在对细胞等微观结构进行精准定位和分割时尤为重要。此外,该模型利用了跳跃连接(skip connections),这种连接可以直接传递低层特征到网络深层,从而增加输出特征图的细节信息。 在实现U-Net细胞图像分割的过程中,涉及多个关键的文件和代码模块。例如,train.py文件负责模型的训练过程,它会加载数据、设置训练参数、执行训练循环,并保存训练好的模型。archs.py文件则通常包含了U-Net架构的定义,这个文件定义了模型的神经网络层以及它们之间的连接方式。val.py文件则负责模型验证,即在独立的验证集上评估模型性能,确保模型泛化能力强,不会过拟合。 preprocess_dsb2018.py文件包含了数据预处理的代码,通常涉及图像的归一化、增强等操作,以适应模型训练的需求。dataset.py文件则定义了数据集的加载方式,比如如何从磁盘读取图像及其标注,以及如何将这些数据以批量的形式提供给模型。losses.py文件则负责定义和计算损失函数,损失函数是衡量模型预测结果与真实标签之间差异的重要指标,在训练过程中不断优化损失函数是模型学习的关键。 metrics.py文件则定义了评估模型性能的各种指标,比如像素精度、交并比(Intersection over Union, IoU)等,这些指标可以帮助研究人员和工程师们更加准确地评估模型对图像分割任务的完成度。utils.py文件通常包含了工具函数,这些函数用于处理一些辅助任务,如文件路径操作、图像变换等,为其他模块提供支持。inputs目录则可能包含了用于模型输入的图像数据,这可以是用于训练和验证的细胞图像样本。 U-Net细胞图像分割代码包含了一系列精心设计的模块和文件,它们共同协作实现了对细胞图像的有效分割。通过这种方式,医学研究人员能够更准确地分析细胞结构,进而更好地理解细胞的功能和疾病机理,从而在医学诊断和治疗上取得重要进展。
2025-09-16 17:25:33 302.78MB 机器视觉 深度学习
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和声2 公用事业 使用 TCR 测序数据收集肿瘤浸润淋巴细胞细胞实验 介绍 使用配对 TCR 测序组装公开可用的肿瘤浸润性 T 细胞 (TIL) 数据集的初衷是扩展和改进 R 包。 但是,经过一番讨论,我们决定为大家发布数据集,测序运行的完整摘要和样本信息可以在Seurat对象的元数据中找到。 该存储库包含用于数据集的初始处理和注释的代码(我们将此版本称为 0.0.1)。 这涉及几个步骤:1)加载相应的 GE 数据,2)通过样本和队列信息协调数据,3)通过自动注释进行迭代,4)通过手动检查和富集分析统一注释,以及 5)添加 TCR 信息。 此信息存储在 Seurat 对象的元数据中 - 每个变量的解释都可用。 队列信息 这是当前的数据源列表,通过组织类型过滤的细胞数量。 如果您使用实用程序,请引用数据! 血液 尤斯塔 LN 普通的 瘤 癌症类型 添加日期 引文 CCR-20-4394 0 0 0 0 26760 卵巢 21 年 6 月 19 日 GSE114724 0 0 0 0 27651 胸部 21 年 6 月 19 日 GSE121636 12319 0 0 0 11436 肾
2025-09-05 15:20:36 1.67GB 系统开源
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在Java编程中,读取细胞词库(scel)文件主要涉及到对特定文件格式的理解以及文件I/O操作。细胞词库文件通常用于存储词汇和它们的相关信息,常见于输入法软件,如搜狗输入法。这类文件包含了丰富的词汇库,方便用户在输入时进行智能联想和纠错。 我们需要了解scel文件的结构。scel文件是以二进制格式存储的数据,包含词典项、词频、词性等信息。因此,读取scel文件并非简单的文本读取,而是需要解析二进制数据。 在给定的`SougouScelReader.java`文件中,我们可以推测这应该是一个用于读取搜狗细胞词库的Java类。这个类可能包含以下功能: 1. **文件打开与缓冲**:使用`FileInputStream`或`BufferedInputStream`来打开并读取scel文件,以提高读取效率。 2. **二进制解析**:定义解析方法,通过逐字节或逐记录地读取文件,解析出词典项。可能需要了解每个词库记录的结构,包括记录头、词汇、词频、词性等字段。 3. **数据结构设计**:为了存储解析出的词汇信息,可能需要设计自定义的数据结构,如`WordInfo`类,包含词汇、词频、词性等属性。 4. **字节转换**:由于scel文件中的字符串可能是UTF-16编码,因此需要将字节流转换为字符串,可能使用`CharsetDecoder`或直接操作字节数组。 5. **错误处理**:处理可能出现的文件不存在、读取异常等情况,并提供合适的错误信息。 6. **接口设计**:提供对外的API,如`readScelFile(String filePath)`方法,用于加载scel文件,返回一个包含所有词汇信息的集合。 7. **性能优化**:考虑使用缓冲技术、多线程或其他并发机制来提升大规模词库的读取速度。 在实际应用中,这个`SougouScelReader`类可能会被用于输入法插件、搜索引擎优化、自然语言处理等场景,帮助快速获取和处理大量词汇数据。 总结来说,读取Java中的细胞词库scel文件涉及的关键知识点包括: 1. Java文件I/O操作:`FileInputStream`, `BufferedInputStream`等类的使用。 2. 二进制数据解析:理解scel文件格式,编写解析逻辑。 3. 字节流处理:将字节流转换为字符串,理解字符编码。 4. 数据结构设计:创建适合存储词库信息的数据结构。 5. 错误处理:捕获并处理可能的运行时异常。 6. 接口设计:提供易于使用的API供其他组件调用。 7. 性能优化:针对大文件读取的性能提升策略。 为了实现这个功能,开发者需要对Java I/O、二进制数据处理有深入理解,并且需要参考scel文件格式的文档或者通过反编译已有的解析库来理解其结构。
2025-07-22 11:07:29 2KB 源码
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在IT行业中,尤其是在数据分析、人工智能和机器学习领域,宫颈细胞病理切片的分析是一个重要的研究方向。"宫颈细胞病理切片之Metaplastic.rar"这个压缩包文件很可能包含了一组关于宫颈细胞病理学的图像数据集,特别是与Metaplastic现象相关的切片图片。Metaplasia是指正常组织在长期刺激或炎症反应下转变为另一种成熟的细胞类型的过程,在宫颈疾病中,这可能涉及到上皮细胞的改变,可能是癌症的前期征兆。 在这个上下文中,我们可以讨论以下几个与机器学习相关的知识点: 1. **数据集构建**:创建这样的病理切片数据集通常需要医学专家的参与,他们将对细胞切片进行标注,区分正常细胞、异常细胞以及Metaplastic细胞。这些标注为机器学习模型提供了监督学习所需的训练样本。 2. **图像处理**:在应用机器学习之前,图像数据需要预处理。这包括灰度转换、归一化、直方图均衡化、降噪(如使用高斯滤波器)以及尺寸标准化等步骤,以提高模型对不同图像特征的识别能力。 3. **特征提取**:为了使机器学习模型理解细胞结构,需要提取细胞的特征,如细胞核的形状、大小、颜色强度、纹理等。可以使用传统的特征提取方法如SIFT、SURF,或者使用深度学习中的卷积神经网络(CNN)自动学习这些特征。 4. **模型选择**:在机器学习中,有许多模型可以用于图像分类,如支持向量机(SVM)、随机森林、梯度提升机(XGBoost)等。然而,对于图像识别任务,深度学习的CNN模型通常表现最佳,因其能有效捕获图像的多层次特征。 5. **深度学习模型**:CNN模型包括卷积层、池化层、全连接层等,可以逐层学习图像的低级到高级特征。预训练模型如VGG、ResNet、Inception可以作为迁移学习的基础,通过微调适应特定的病理切片识别任务。 6. **模型训练与优化**:在训练过程中,使用交叉验证评估模型性能,通过调整超参数(如学习率、批量大小、正则化项等)和使用优化算法(如Adam、SGD)来优化模型。损失函数(如交叉熵)用于衡量模型预测的准确性。 7. **模型评估**:评估指标包括准确率、召回率、F1分数等,可以帮助我们理解模型在识别正常、异常和Metaplastic细胞方面的性能。混淆矩阵可以帮助我们了解模型的误分类情况。 8. **模型解释性**:对于医疗应用,模型的可解释性至关重要。使用可视化工具(如Grad-CAM)展示模型重点关注的图像区域,帮助医生理解模型的决策过程。 9. **部署与实时应用**:训练好的模型可以部署到临床实践中,例如嵌入到病理检测系统,实现自动化、快速的宫颈细胞病理分析,提高诊断效率和准确性。 以上就是与"宫颈细胞病理切片之Metaplastic.rar"相关的机器学习知识点,涵盖了从数据准备、模型构建到实际应用的全过程。在实际操作中,还需要遵循伦理规范,确保数据安全和患者隐私。
2025-06-24 15:08:26 11.23MB 机器学习
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MATLAB是一种广泛应用于工程计算、数据分析、可视化以及算法开发的高级编程语言和交互式环境。在生物医学研究领域,MATLAB常常被用于图像处理和分析任务,比如细胞计数。细胞计数是生物学、医学研究和病理学诊断中的一个重要步骤,它可以帮助科研人员或医生了解样本中的细胞密度、细胞分布情况以及病变组织的细胞变化。 基于MATLAB的细胞计数程序通常包括几个关键步骤:图像导入、图像预处理、细胞分割、计数以及结果展示。使用MATLAB进行细胞计数的一个显著优势在于它内置了许多图像处理相关的函数和工具箱,例如Image Processing Toolbox,这为开发细胞计数算法提供了极大的便利。此外,MATLAB的图形用户界面(GUI)设计功能使得研究人员无需具备深厚的编程背景也能方便地操作和使用这些工具,大大降低了技术门槛。 在本例中,提供的压缩包文件名为“基于MATLAB细胞计数源码【含界面GUI】.zip”,说明其中包含了完整的源码以及一个设计好的用户界面。这样的工具对于需要进行大量细胞计数分析的实验室工作来说非常实用,因为它能够自动化流程,减少人工计数的误差,提高工作效率。通过预设参数和算法,用户可以轻松对不同的样本图像进行计数分析,并且可以直接从GUI中获取结果,这对于需要快速准确地分析实验数据的研究人员来说是非常有价值的。 GUI(图形用户界面)是计算机软件中一种用户与计算机交互的界面,它通过视觉元素如按钮、图标和菜单等,使用户能够直观地进行操作。在细胞计数软件中,GUI不仅提高了用户体验,还让程序的使用变得更加直观简单。用户可以通过点击按钮来导入图像,启动计数过程,并查看结果,而无需了解复杂的编程逻辑或命令行操作。 此外,由于MATLAB能够方便地与其他编程语言或软件进行交互,这样的细胞计数工具还可以与其他生物信息学工具或数据库结合,形成更为强大和一体化的数据分析流程。例如,它可以与数据库结合用于存储和管理大量样本的计数结果,或者与统计分析软件结合用于进一步的数据分析和处理。 包含界面GUI的MATLAB细胞计数源码不仅方便了科研人员进行日常的样本分析,还有助于提高实验室的工作效率和数据处理的准确性。它是现代生物医学研究中不可或缺的工具之一,对于推动相关领域研究的发展具有重要的意义。
2025-05-26 12:45:13 30KB matlab
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构建p120ctn过量表达的肺癌细胞模型是研究该蛋白在肺癌中的作用机制的重要工具。在本研究中,研究者刘海艳和顾玉超详细介绍了构建过程以及与p120ctn相关的细胞生物学功能,以及该模型在肺癌研究中的潜在应用。 研究团队首先合成了携带Flag标签编码序列的DNA片段,并将其插入pcDNA3.1载体的多克隆位点中,构建出名为pcDNA.Flag的载体。Flag标签是一种短的蛋白质序列,能够被抗体识别,因此常被用于蛋白检测和纯化,这里用于标记p120ctn蛋白,以便于后续实验中的检测和确认。接着,通过聚合酶链反应(PCR)技术克隆了p120ctn基因,并将其重组到pcDNA.Flag载体中,形成了可以表达带有N端Flag标签的p120ctn表达载体pcDNA.Flag-p120ctn。 接下来,研究者使用脂质体lipofectamine2000将pcDNA.Flag-p120ctn质粒成功转染到人肺癌细胞系A549中。A549细胞系是从人类肺腺癌组织中分离出的细胞,广泛用于肺癌的研究。转染后,利用筛选剂G418对细胞进行筛选,从而获得稳定表达Flag-p120ctn的肺癌细胞株。这些细胞模型能够用于研究p120ctn蛋白在肺癌细胞中的过量表达对细胞功能和行为的影响,尤其是它们在肺癌发生、发展和转移过程中的角色。 p120ctn作为一种连环蛋白,是细胞细胞粘附中的关键蛋白质,能够与E-钙粘连蛋白的胞质结构域相互作用。E-钙粘连蛋白是细胞外基质和细胞骨架之间的重要连接蛋白,对维持细胞间紧密连接具有重要作用。p120ctn通过与E-钙粘连蛋白的相互作用参与维持细胞膜稳定性和调节细胞信号传导,对肿瘤的发生和转移有潜在影响。实验显示,p120ctn的下调通常与肿瘤的发生有关,并可能引起E-钙粘连蛋白功能障碍,从而促进肿瘤的发生和转移。 此外,p120ctn在细胞内的定位并不限于细胞膜,它还能分布在细胞浆和细胞核内。在细胞浆中,p120ctn可以抑制小GTP酶RhoA的活性,从而激活Rac和Cdc42等其他小GTP酶,参与调节细胞骨架的重组和细胞迁移。在细胞核中,p120ctn与特定转录因子Kaiso相互作用,参与调控基因表达。因此,p120ctn在细胞信号传导、转录调节等多方面发挥着重要作用,并可能对多种病理过程产生影响。 由于p120ctn的功能多样性和其在肿瘤中的潜在作用,对其功能和调控机制的研究不仅具有重要的理论意义,也具有显著的临床应用前景。构建的p120ctn过量表达肺癌细胞模型为深入理解p120ctn在肺癌发生和发展过程中的具体作用机制提供了实验平台,并为相关治疗策略的研究奠定了基础。
2025-05-11 14:37:34 304KB 首发论文
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在BeatBox模拟环境中研究了2006十个Tusscher-Panfilov人心室肌细胞模型在周期性激发脉冲的影响下的行为。 心肌细胞模型对强制性高频激发节律的敏感性有限。 可以通过逐渐增加激励脉冲的频率来强制高频激励节奏。 除颤脉冲冲击的机制可能包括延长心肌细胞的难治性,这在很长一段时间内削弱了它们对强迫性高频率心律性颤动的敏感性,因此它们阻碍了颤动波的传播。 这是在仿真过程中确定的唯一除颤机制。 延长心肌细胞的耐性的去极化除纤颤脉冲的阈值能量在宽范围内(相对于最小值超过数千倍)相对于激励脉冲(激励周期相位)的延迟而变化。 结果表明,在激励脉冲和单相除颤脉冲之间,对心肌细胞的影响机制有所不同。
2025-04-27 13:56:26 2.59MB 跨膜电位 动作电位
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细胞RNA测序(scRNA-seq)技术的发展,让研究者可以在细胞水平上探索生物学活动,有助于发现新的细胞类型和分析细胞间的相互作用。scRNA-seq数据中细胞类型的注释是一个关键且耗时的过程,其质量直接影响到后续的分析。准确地识别潜在的细胞类型,能够为发现新的细胞群体或识别已知细胞的新标记提供宝贵的见解,这些标记在未来的研发中可能会被利用。尽管已有多种种群注释的方法,最常用的方法之一是使用已知的细胞标记。CellMarker2.0数据库,一个经过人工审核的细胞标记物数据库,从已发表的文章中提取细胞标记物,广泛用于此目的。然而,它目前仅提供基于网页的工具,这在与Seurat等工作流程集成时可能会感到不便。为了解决这一限制,我们介绍了easybio,一个专为使用CellMarker2.0数据库与Seurat结合的单细胞注释流程设计的R包。easybio提供了一系列功能,用于本地查询CellMarker2.0数据库,为每个群集提供潜在细胞类型的见解。除了单细胞注释外,该包还支持包括RNA-seq分析在内的各种生物信息学工作流程,使其成为转录组研究的多功能工具。 细胞类型的准确识别对于许多下游分析至关重要。已经开发出多种单细胞注释方法,包括GPT-4、SingleR和CellMarker2.0等。SingleR方法是一种监督式方法,它依赖于参考数据集来保证准确性,但在处理时间上可能会有所耗费。为了提高注释的准确性,研究人员已经评估了这些方法的性能,结果显示CellMarker2.0数据库因其全面和准确的细胞标记集合,已成为常用工具之一。 easybio的设计初衷是简化单细胞注释流程,同时与Seurat等流行的单细胞分析工具集成,使得研究者能够更加高效地处理数据。该R包不仅提供了查询CellMarker2.0数据库的功能,还为用户提供了对数据集内每个群集可能细胞类型的深入见解。这使得研究人员可以在单细胞研究的早期阶段,就对细胞类型有充分的了解,进而指导后续实验和研究方向。 此外,easybio包不仅仅局限于单细胞注释,它还能够支持RNA测序分析等多种生物信息学工作流程。这意味着,该软件不仅可以用于单细胞研究,还可以作为分析转录组数据的多功能工具,极大地扩展了其应用范围和灵活性。通过easybio包,研究人员能够在一个软件包中完成多个步骤的工作,这不仅可以提高工作效率,而且可以确保分析结果的一致性和可重复性。 easybio的出现对于简化单细胞转录组数据分析流程,提高细胞类型注释的准确性和效率具有重要意义。它不仅优化了现有工具的不足,还提供了一个集成化、功能全面的解决方案,极大地促进了单细胞研究的进展和生物信息学研究的深入。
2025-04-26 00:07:30 776KB
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