空间骨丢失的数字鼠模型研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970778
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    32.0万
  • 负责人：
    万玉民
  • 依托单位：
    中国航天员科研训练中心
  • 学科分类：
    H2708.医学图像数据处理、分析与可视化
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

骨组织动态重建过程与力学环境密切相关，空间失重下的骨丢失是机体对低负荷环境的适应性反应，但骨密度持续下降和力学结构损伤对航天员健康构成严重威胁，使载人深空探测活动面临巨大风险。在开展中长期失重的骨丢失效应和防护研究方面，现有实验模型已显现出技术局限性。随着未来空间任务复杂度的增加和周期进一步延长，航天医学领域迫切需要发展实体实验和数字建模及仿真技术相结合的新模式来研究解决制约人类长期在轨驻留的关键医学问题。本项目拟建立动态空间骨丢失小鼠实验模型，通过数据挖掘、归纳演绎发现骨密度及骨生物力学特性随失重时间变化的内在规律，获得骨丢失进程的时域特征，在数字可视鼠基础上建立基于客观动物实验数据的计算机模型，即赋予骨功能特征动态变化规律的数字物理鼠模型，为长期空间飞行条件下骨丢失预测与防护研究提供模型工具，推动航天医学研究从"完全实验依赖型"向"实验＋建模预测型"的策略转变。

结项摘要

骨组织动态重建过程与力学环境密切相关，空间失重下的骨丢失是机体对低负荷环境的适应性反应，骨密度持续下降和力学结构损伤对航天员健康构成了严重威胁。因此，随着未来空间任务复杂度的增加和周期的进一步延长，航天医学领域迫切需要发展实体实验和数字建模及仿真技术相结合的新模式来研究解决制约人类长期在轨驻留的关键医学问题。本项目通过三维重建和仿真技术，获得了以骨骼为主体，包括大部分肌肉以及重要器官的小鼠全身图谱；通过动物实验和数据挖掘发现了尾吊鼠后肢骨密度及骨生物力学特性随失重时间延长而降低、尾吊7天后肢肌肉出现萎缩等一系列变化规律；通过小鼠代谢骨重建过程的仿真研究，建立了鼠骨骼的有限元模型，利用该模型预测了长期模拟失重的骨丢失效应并利用尾吊动物实验实测数据进行了验证。以上结果为长期空间飞行条件下骨丢失预测与防护研究提供了模型工具。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
短时间直接力刺激对后肢去负荷大鼠骨丢失的防护作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    航天医学与医学工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王红晖;马永洁;刘跃;黄增明;张洪玉;曹宏卿;万玉民;李莹辉;WANG Hong-hui,MA Yong-jie,LIU Yue,HUANG Zeng-ming,
  • 通讯作者：
    WANG Hong-hui,MA Yong-jie,LIU Yue,HUANG Zeng-ming,
Fast-Specific Tomography Imaging via Cerenkov Emission.
通过切伦科夫发射进行快速特异性断层扫描成像。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Molecular Imaging and Biology
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Jianghong Zhong, Chenghu Qin, Xin Yang, et al.
  • 通讯作者：
    Jianghong Zhong, Chenghu Qin, Xin Yang, et al.
Gravity affects the responsiveness of Runx2 to 1, 25-dihydroxyvitamin D3 (VD3)
重力影响 Runx2 对 1, 25-二羟基维生素 D3 (VD3) 的反应性
  • DOI：
    10.1016/j.actaastro.2012.05.017
  • 发表时间：
    2013-03-01
  • 期刊：
    ACTA ASTRONAUTICA
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Guo, Feima;Dai, Zhongquan;Li, Yinghui
  • 通讯作者：
    Li, Yinghui
Sparse reconstruction for bioluminescence tomography based on the semigreedy method.
基于半贪婪法的生物发光层析成像稀疏重建
  • DOI：
    10.1155/2012/494808
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Computational and mathematical methods in medicine
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Guo W;Jia K;Zhang Q;Liu X;Feng J;Qin C;Ma X;Yang X;Tian J
  • 通讯作者：
    Tian J
Efficient sparse reconstruction algorithm for bioluminescence tomography based on duality and variable splitting.
基于对偶性和变量分裂的生物发光断层扫描高效稀疏重建算法
  • DOI：
    10.1364/ao.51.005676
  • 发表时间：
    2012-08
  • 期刊：
    APPLIED OPTICS
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Wei Guo, Kebin Jia*, Dong Han, et al.
  • 通讯作者：
    Wei Guo, Kebin Jia*, Dong Han, et al.

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其他文献

有限元分析评估尾部悬吊大鼠股骨
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国生物医学工程学报.26（3）：421-425,2007.(EI)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    彭亮;尚禹;刘加成;万玉民;李
  • 通讯作者：
    李
内源性MGF在IGF-I Pre-mRNA选择性剪接中的作用
  • DOI：
    10.16289/j.cnki.1002-0837.2016.02.001
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    航天医学与医学工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    梁培龙;李金桥;杨超;陈永杰;吴峰;张洪玉;李莹辉;戴钟铨;万玉民
  • 通讯作者：
    万玉民

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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