表达模型范文
表达模型范文（精选9篇）
表达模型 第1篇
摘要：信息服务的可表达性是该项目关键科学问题之一。它是准确设计和表达服务流程与内容,提供动态、精准、可伸缩的信息服务,以满足用户不确定和多样性服务需求的关键。该报告面向异构融合网络环境,提出了环境信息可表达的信息服务描述模型,并基于此模型实现了支持环境描述的OWL-CS服务描述语言。具体工作有,首先分析影响信息服务调用、组合、协同的环境因素,将环境分为自然环境和社会环境两大类,其中服务的自然环境是服务部署和运行所依托宿主的软硬件环境,而社会环境是服务生态系统中体现的服务和服务之间的关系,以及服务和用户之间的关系。其次,给出环境上下文参数及度量方法,自然环境上下文是指用于刻画服务自然环境中的实体的任何信息,而社会环境上下文是指服务在相互作用过程中所表现出来的和社会属性相关的任何信息。再次,建立服务环境上下文元模型,设计实现了支持环境描述的OWL-CS服务描述模型。目前,语义Web服务的标准本体模型OWL-S的Service类包括了Service Profile、Service Model和Service Grounding三个类。该报告在此基础上在Service类中增加一个上下文类Service Context,该类用于描述服务的环境上下文信息。这种扩展方法,也使得OWL-CS和OWL-S兼容。通过Protégé4.3软件,可以展示OWL-CS的本体结构,并编辑生成具有环境描述的基于OWL-CS的服务描述文件。最后,该报告给出一个智慧校园中的实例,进一步说明环境上下文在服务选择中的作用。为了实现不同服务之间的信息交互和协作,需要提供一种统一的方法来描述服务的功能,以进行服务的理解、发现和协同。在环境敏感的场景下,更是需要统一描述服务环境的方法。国际上已有研究人员关注到服务上下文信息,提出上下文化服务(Contextual Service)的概念。本报告在国际上较早开展此类工作,特别是在服务环境建模、服务社会环境上下文的研究上具有自己的特色。
关键词：服务描述模型,服务环境,上下文,社会属性
表达模型 第2篇
目的检测水通道蛋白-1在膜迷路破坏豚鼠耳蜗及内淋巴囊中的.表达情况.方法以氯仿鼓室注射制造豚鼠膜迷路破坏的动物模型,运用免疫组化二步法在不同的时间点上检测膜迷路破坏豚鼠耳蜗及内淋巴囊中水通道蛋白-1的表达.结果耳蜗中AQP-1的表达表现出一种波动性过程,即随螺旋韧带细胞形态的破坏出现下调,而后当螺旋韧带细胞出现再生时AQP-1的表达出现上调.在内淋巴囊处水通道蛋白-1的表达则无明显改变.结论水通道蛋白-1可能参与维持耳蜗螺旋韧带处结构的稳定性.
作 者：李琦 黄德亮 LI qi HUANG De-liang 作者单位：李琦,LI qi(解放军总医院耳鼻咽喉研究所,北京,100853)黄德亮,HUANG De-liang(解放军总医院耳鼻咽喉-头颈外科,北京,100853)
刊 名：南方医科大学学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SOUTHERN MEDICAL UNIVERSITY 年，卷(期)：2006 26(5) 分类号：Q5 关键词：膜迷路破坏 免疫组织化学 水通道蛋白★ 胆固醇酯转运蛋白抑制剂研究进展
★ 含藻水的处理技术研究进展
★ 湖泊水华生物防治技术研究进展
★ 一个水稻穗特异表达锌指蛋白基因的克隆与结构分析
★ 自身抗原OGDC-E2融合蛋白的克隆表达与鉴定
★ 数码暗房之应用通道系列――4《计算法 选择效果最好的通道》
表达模型 第3篇
【关键词】急性创伤性脑损伤；核转录因子-KB；变化规律
【中图分类号】R364.5【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517（2014）22-0030-02
【摘要】目的：探讨急性创伤性脑损伤后核转录因子-KB（NF-KB）的表达变化规律。方法：本组实验采用Wistar大鼠进行实验，随机将80例大鼠分为假手术对照组（30例）与脑外伤损伤组（60例）。采用免疫组织化学法观察大鼠创伤性脑损伤后NF-KB表达的变化规律。结果：脑外伤损伤组的脑组织中神经损伤病变区域在损伤后6～120h阶段性时间内，NF-KB的表达明显增高，且与假手术对照组比较差异具有统计学意义（P<0.05）。结论：急性创伤性脑损伤后NF-KB表达显著增高，因此NF-KF的异常可能是导致继发性脑损伤的主要因素，可通过抑制NF-KB的表达从而实现防止继发性脑损伤的发生。
【关键词】急性创伤性脑损伤；核转录因子-KB；变化规律
【中图分类号】R364.5【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517（2014）22-0030-02
【摘要】目的：探讨急性创伤性脑损伤后核转录因子-KB（NF-KB）的表达变化规律。方法：本组实验采用Wistar大鼠进行实验，随机将80例大鼠分为假手术对照组（30例）与脑外伤损伤组（60例）。采用免疫组织化学法观察大鼠创伤性脑损伤后NF-KB表达的变化规律。结果：脑外伤损伤组的脑组织中神经损伤病变区域在损伤后6～120h阶段性时间内，NF-KB的表达明显增高，且与假手术对照组比较差异具有统计学意义（P<0.05）。结论：急性创伤性脑损伤后NF-KB表达显著增高，因此NF-KF的异常可能是导致继发性脑损伤的主要因素，可通过抑制NF-KB的表达从而实现防止继发性脑损伤的发生。
【关键词】急性创伤性脑损伤；核转录因子-KB；变化规律
表达模型 第4篇
时间表达式(Temporal expressions,简称Timexes)是表示时间点或者时间片断的自然语言短语。Timexes在问答系统、话题检测与跟踪、信息抽取和自动文摘等方面有着重要的作用,因此对其研究有着重要意义。
目前,时间表达式识别和规范化(Temporal Expression Recognition and Normalization,简称TERN)研究受到了国内外学者的高度重视,这可以从现有的大规模评测看出,如MUC、ACE等;另外还出现了各种针对时间表达式的标记规范[1,2]及标记语料[3]。目前用于TERN研究的方法主要有基于规则的方法[4,5]和基于机器学习的方法[6]两种。在TERN2004评测中,单独参加识别任务评测的单位都无一例外地使用了基于机器学习的方法,而同时还参加规范化任务评测的单位则都采用了基于规则的方法。基于机器学习的方法可以减少规则编写及维护的工作量,是一种比较理想的方法。
本文将英语时间表达式识别任务看成是序列标记问题,采用一种新的被研究者们广泛接受的时间表达式标记规范TimeML对其进行研究。条件随机域模型(Conditional Random Fields,CRF)[7]作为一种新的适用于序列化标记问题的条件概率模型由于其本身的优点已经被广泛应用到了自然语言处理的各个领域。本文主要探讨基于条件随机域模型的英语时间表达式识别中的特征选择问题。通过对特征选择问题的研究,发现各种特征的选择和应用是系统非常重要的部分,特征选择的好坏,直接决定着系统性能的高低。
1 条件随机域模型
条件随机域模型最早是由Lafferty和McCallum在2001年提出的[7],该模型不同于产生式模型,它可以直接使用丰富的彼此重叠的观测序列的特征,而且不需要严格的前提假设。同时,它也不同于最大熵和最大熵马尔科夫模型,它不是对单个标记归一化后再进行全局搜索,而是在整个观测序列上求解一个最优的标记序列,避免了标记偏置问题。CRF模型由于其上述优点得到了越来越广泛的应用。
CRF是一个无向图判别模型。对于给定的输入观察序列X=x1,x2,,xn,输出状态序列Y=y1,y2,,yn的概率定义为:
其中Z(x)是归一化因子,fk(yi-1,yi,x,i)是对于整个观察序列X,标记位于i和i-1的特征函数,通常取布尔值。λk是通过训练中得到的与每个特征fk相关的权重参数。
CRF模型作为一种新的适用于序列化标记问题的条件概率模型既具有原有概率模型的优点,而且可以避免所存在的缺陷,近几年来已经被广泛应用到了人工智能的很多领域,例如句法分析、词性标注、名实体识别、中文分词等。
在这里使用了CRF++工具。
2 TimeML
TimeML[2]是一个基于XML的用于标记时间信息的标记语言,旨在挖掘文档内部更加丰富的时间信息。TimeML不仅仅标记时间表达式,它共定义了四种数据结构:TIMEX3、EVENT、SIGNAL、LINK。TIMEX3扩展了TIMEX2[8]标记,将时间表达式分成Date、Time、Duration、Set四类。SIGNAL主要是指一些表示时间对象之间关系的功能词,如for、before等。在TimeML标记中定义了occurrence、state等7种事件类型。TimeML目前主要用于英语,被研究者们广泛接受并开始使用。本文也采用该标准进行英语时间表达式的识别研究。
TimeBank1.1[3]是使用TimeML标记语言标记的英语语料,规模比较小,仅包含186个新闻文档,总共有68.5k词汇。TimeBank1.1中共标记了1423如句子"John left 2 days before the attack."的标记结果为:John
3 基于CRF的时间表达式识别
3.1 特征设置
特征设置是应用CRF的至关重要的部分,CRF可以利用丰富的彼此重叠的特征。下面将详细介绍在系统所用到的特征:
(1)词汇特征(Word Feature,WF):词本身被认为是一个特征,这一群体包含了大量的特征。同时,前一个词和后一个词都被看作是一个上下文特征。
(2)词典特征(Dictionary Feature,DF):该特征是为了引入一些先验的领域知识,本文通过在外部文本资源上的统计,加上手工筛选,建立了常见的时间词汇词典,包括如April、February、Friday等常用时间,共计106个。词典用来产生布尔型特征,如果某个词在词典中出现,则对应的特征为1,否则为0。
(3)数字特征(Number Feature,NF):该特征主要用来对数字年份进行识别,如1980。本文中用来判定一个字符串是否是数字年份的规则是:1)字符串中每个字符必须是数字,且第一个数字为1或2;2)字符串的长度为4。从我们的规则可以看出,该特征能识别的年份范围为1000-2999,这对于目前的新闻报道来说是适用的。依据以上规则,如果一个字符串是数字年份,则对应的特征为1,否则为0。
(4)特殊符号特征(Character Feature,CF):此处的特殊符号是指连字符。该特征是针对如“twoyear”这样的时间表达式提出的。该特征也用来产生布尔型特征,具体做法是:假设某个词为w1-w2,那么如果w1或w2是上述词典中的词,那么其对应的特征为1;如果w1和w2都不是词典中的词,那么对应的特征为0。
CRF模型可以通过利用彼此重叠的特征来增加系统的描述能力。我们在上述4种特征的定义之上,对他们进行组合。
3.2 标记策略
在命名实体识别领域,常用的标记策略有BIO和BCEUN[8]等。本文采用包含信息比较丰富的BCEUN标记策略,对某个单词W来说,BCEUN的含义如下表所示:
4 实验和结果分析
4.1 实验设置
(1)评测语料。我们使用TimeBank1.1作为训练以及评测语料。由于TimeBank1.1没有对训练语料及评测语料进行划分,所以我们必须自己建立训练和评测语料。为了便于和其他研究者们的结果进行比较,本文也采用5份交叉验证的方法评测系统结果,即将语料平均分为5份,每次使用其中一份作为评测语料,而其余四份作为训练语料。
(2)评测标准。本文的实验目的主要是测试条件随机域模型在融合不同的特征模板后对英语时间表达式识别的性能影响。我们采用了3个标准来评价系统的性能,分别为正确率(P)、召回率(R)和F-测度(F),定义如下:
4.2 实验结果
本文基于CRF的时间表达式识别结果如表2所示,其中的结果都是5份结果的平均值:
表2时间表达式识别结果(参见下页)
从表2可以看出,随着特征的不断增加,时间表达式识别系统的效果越来越好,这就说明在使用CRF进行时间表达式识别时,特征选择是至关重要的,其直接决定着系统性能的好坏。
与据我们所知的使用TimeBank1.1进行英语时间表达式识别的结果相比[5,6],我们只使用了比较简单的特征就达到了与之相近的结果,说明本文所选取的特征对于英语时间表达式的识别来说是非常成功的。
4.3 错误分析
通过对时间表达式标记的结果分析我们发现主要有以下几种类型的错误:
(1)语料标记错误。标记错误主要有两种,第一是语料标记前后不一致,比如对于a year earlier这个的时间表达式来说,语料中就有以下几种不同的标记结果:a-B year-C earlier-E、a-B year-E earlier-N、a-N year-B earlier-E,而根据TimeML标记标准,正确的标记结果应该为a-B year-C earlier-E。第二是语料有时漏标一些时间表达式,比如Wednesday-N,this-N year-N,正确标记应分别为Wednesday-U,this-B year-E。
(2)边界识别错误。系统虽然能识别出时间表达式,但是却不能正确界定其边界,如earlier-N in-N the-B year-E(正确标记为earlier-B in-C the-C year-E)。
(3)系统漏标。这是造成系统召回率低的主要原因。
(4)由特征引起的错误。本文采用数字特征,由于其规则限定把一些四位的数字,如2640也识别成了时间。
通过错误分析可以发现,可以针对特定的错误类型,使用一些后处理技术提高系统性能。
5 结论及下一步工作
通过对基于CRF的结合多种特征的方法识别英文时间表达式的分析,发现在使用CRF方法的过程中,特征的选择和优化是影响结果的关键因素,特征选择问题的好与坏,直接决定了系统性能的高低。
下一步工作一方面将继续探讨简单而又行之有效的特征以继续改善系统性能,另一方面,结合错误分析对后处理技术进行研究以期使系统达到更加理想的效果。
参考文献
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[8]FerroL.TIDES:Instructionmanualfortheannotationof temporal expressions[R].Technical ReportMTR01W0000046V01,the MITRE Corporation.April 2001.
表达模型 第5篇
滚动发电计划, 是在日内所编制的未来一个或数个小时机组发电计划。究其实质, 滚动发电计划需要依据当前电网实际运行状态和最新的预测数据对机组日前发电计划进行调整和修正, 及时纠正其中的偏差, 消除负荷预测、机组非计停等边界数据变化所导致的潜在隐患。
随着电网调度运行精益化程度不断提升, 滚动计划在提升电网运行安全性方面的作用日益凸显, 学术界和工业界展开了大量的理论研究和实际应用[1,2,3,4]。文献[3]通过改变日前发电计划模型的优化时间范围, 将日前计划直接移植到滚动计划中, 由于没有细致考虑滚动计划的自身特点, 特别是滚动计划与日前计划之间的协调关系, 导致滚动计划所得的机组出力计划与日前计划差异很大, 实际调度过程中, 滚动计划所得结果难以有效应用。文献[4]所提出的模型考虑了机组出力等数据变化幅度, 但是由于直接将其作为决策变量, 因此所得模型形式较为复杂。文献[5,6]主要解决滚动计划的优化算法问题, 在较小规模的算例测试中所提出算法效果明显, 但尚缺乏在实际电网中的应用测试。
上述研究工作极大的推进了滚动计划的研究和分析, 并且提出了大量有价值的思路方法。然而从实际应用的角度出发, 目前的研究尚存在两方面的问题:首先, 滚动计划本质上是对日前计划的调整, 因此应尽量减小对日前计划的改变, 否则会极大的增加实际工作人员的工作负担, 实际调度过程中难以应用;其次, 滚动计划时效性要求较高, 所作出的计划一般在下个时段就将下发使用, 因此实际调度工作对大规模实际电网下其计算效率要求较高。
针对上述滚动发电计划研究中所存在的问题, 本文以滚动计划相对日前计划所做的调整量作为决策变量, 并将对调整量变化的限制考虑到约束条件中, 提出了基于增量表达式的滚动发电计划模型;同时, 以拉格朗日对偶算法为基础, 将大规模的二次优化问题转化为规模较小的多个子问题, 提出了滚动发电计划的分解协调优化算法;最后通过我国某省实际算例验证了其求解效率和实用性。
2考虑误差修正的滚动计划模型 ( Rolling generation scheduling model considering error correction)
2.1优化目标
电网运行目标是多方面的, 在保证安全稳定的前提下, 还追求购电成本最低、煤耗排放最小等经济节能方面的目标。本文中主要以电网运行成本最低作为优化目标。
假定最新计划中机组i在时段t时的出力为pit。若在T0 (0≤T0
在考虑经济性时, 单台机组i出力为Pit时的成本为:
式 (2.1) 中ai、bi、ci分别为二次、一次和常数项系数, 可用于表示购电成本、碳排放指标等。若是在最新计划的基础上进行修正, 则pit为定值, 而dpit为变量。单台机组i出力为 (pit+dpit) 时的成本为:
这时对T0+1 , , T时段的所有机组出力进行修正时的总成本为:
式 (2.4) 即为滚动计划优化问题的目标函数。成本越低, 经济效益也就越大。
2.2约束条件
滚动计划对日前计划的修正也应满足如下一些约束:
(1) 发电需求功率平衡约束
其中, dP1为扩展短期负荷预测t时段的发电需求与最新计划的发电需求的差值。
(2) 断面潮流约束
采用直流潮流模型, 因此线路上的潮流与机组出力之间呈现线性关系。其中的Kmi是发电机i对断面m的有功灵敏度, 而m表示需要考虑m个断面潮流, 为相应的断面限值。
(3) 机组爬坡率约束
整理得:
(4) 滚动计划对日前计划的修正量约束
每次滚动修正时, 机组新的出力变为 (pit+dpit) 。这时, 新的出力不能超越机组出力的上下界;新的出力还必须以日前计划为参考, 偏差值不能超越一定的范围:
其中, cpi为每台机组在滚动计划时的出力与最初的日前计划差量的上限, 支持人工设定;pit, min 、pit, max分别为机组出力调整量的上下界。上式可以整理得:
2.3模型特征
综上, 滚动计划中, 在每次修正时, 都需解决如下的数学问题:
需要特别说明的是, 上面优化问题中最后两个约束项, 是对每一台发电机运行状态的约束, 为方便, 统称为单机约束, 记为约束集Dg[7,8]。
可以发现上述滚动计划优化问题实际上是一个在二次目标优化问题。在实际调度运行中, 滚动计划时间要求较高因此, 如何高效求解上述问题成为滚动计划实施的关键环节。
3基于拉格朗日对偶法的高效求解算法 (Efficient algorithm based on lagrange method)
3.1求解框架
对于式 (2.11) 的优化问题, 采用拉格朗日对偶法进行求解。式 (2.11) 的拉格朗日对偶问题为:
根据对偶原理, 当得到式 (3.1) 的最优解 (最大值) 时, 也同时得到了 (2.11) 的最优解 (最小值) 。而分析 (3.1) 发现其目标函数项可以拆分成N个并列的子问题。因此, 式 (3.1) 最优值的求解过程可以看作是主问题与子问题的迭代求解过程。
主问题中, 首先给定所有拉格朗日乘子的初值为0。利用次梯度法 (保证不等式约束对应的乘子w不小于0) , 将子问题得到的机组出力值代入到被松弛的耦合约束 (非单机约束) 中, 得到乘子的修正方向。再根据系统规模设计合理的修正步长策略。每一次迭代, 都对拉格朗日乘子进行修正。
子问题中, 根据主问题提供的乘子, 可以并行计算得到各个子优化问题的解。利用凸函数的性质, 采用非迭代的方法可以高效的解决只考虑单机约束的子优化问题。
当拉格朗日乘子的修正方向矢量趋于零时, 可以认为对偶问题得到了最优解。根据对偶性, 原问题 (式 (2.11) ) 也得到最优解。
3.2子问题求解策略
在以上的主问题-子问题循环迭代的过程中, 子问题的求解是整个优化问题的核心。
子问题都是针对某一台机组来考虑的, 因此可以忽略下标i, 其数学模型为:
若假定对于T0+1..., T这些时段Pi-1-pi=0 , 则爬坡率约束变为:
而式 (3.3) 中第二个约束可以看成为dpi的上下界 (可正可负) 。这样, 式 (3.3) 可以改写为:
通过数学归纳法来求解式 (3.4) 。当跨度为1, 则问题可写成如式 (3.5) 的一般形式:
则目标函数中二次函数的对称轴为
令则当初始出力如图1所示的A、B、C、D四点时, T时刻的出力分别由L1、L2、L3、L4给出:
由PT0和通往时刻T的爬坡率PT-dl, PT-ul可以在初始时刻的出力轴上确定出区间[dPT0-u, dpT0-d][9]:
当初始时刻的机组出力大于时 (图1A点) , 则时刻T的出力由下降的爬坡率决定 (图1L1) ;当初始时刻的机组出力在区间内时 (图1B点) , 则时刻T的出力为 (图1L2) ;当初始时刻的机组出力小于时 (图1C、D两点) , 时刻T的出力由上升的爬坡率决定 (图1L3、L4) ;若时, 跨度为2, 问题为:
首先考虑T时刻
这时根据图2时刻T-1的出力对时刻T出力的影响:
当时刻T-1出力PT-1处于A1B1段时, 时刻T的出力必然应该为dPT-1 -P T-dl ;当时刻T-1出力dP T-1处于B1C1段时, 时刻T的出力必然应该为dP T0 ;当时刻T-1出力dP T-1处于C1D1段时, 时刻T的出力必然应该为dP T-1 +P T-ul , 则时刻T-1和时刻T的出力和应该为:
其中, z函数中的f 1分量即为2次函数, 而f 2分量则是将原来的凸函数 (两时段时, 这里即为2次函数) 曲线在最低点处劈成2部分, 左右两部分分别往左或者右移动了P T-ul和P T-dl的步长。
由于z函数是图3和图4两个分量之和。而这两个分量都是凸函数, 因此z函数也是也是凸函数。在A1至D1之间必然存在一点dpT-10 , 该点出力值dpT-10能够保证该时刻之后的出力之和最小 (这里为两时段, 多时段同理可得) 。
dpT-10的获取则 是通过综 合分析3个片段 (A1B1, B1C1, C1D1) 的二次项系数和一次项系数来获得。由于3个片段都是二次函数 (对应分段函数z的3种情况) , 因此很容易找到最优点。
当获得dpT-10之后, 后面的分析就如t=T时一样。
对于多时段的最优出力的策略如下:
首先通过比较t (t=T 0 +1, , T) 时刻的各个片段的二次项系数和一次项系数, 来获得t时刻的从t到T的综合最优点 , 共T-T 0个;然后从初始时刻出力开始, 保证下一时刻的出力值与其综合最优点越近越好, 从而获得最优出力值。
4算例分析 (Case study)
以我国某省的实际运行数据构造算例, 分析本文所提出的滚动发电计划模型及算法的优化效果及计算效率。
4.1基础数据
该省220kV及以上变电站共有117个, 220kV以上线路共有368条, 此外还有外网联络线9条, 包括交流联络线5条, 直流联络线4条。装机规模上, 该省统调装机3038万千瓦。调度中心发布实时调度机组出力计划的时间间隔为15分钟, 滚动发电计划的优化时间范围为1个小时。
本算例选取该省电网2013年05月某日的运行情况进行分析。当天负荷预测曲线, 超短期负荷预测曲线和负荷实际曲线如图5所示。
4.2优化效果分析
所得的滚动发电计划, 在满足电网安全约束的前提下, 能最大限度地提升系统运行经济性。在这里主要通过滚动计划中机组出力相对日前的改变程度来对其优化效果进行分析。
选用每台机组在滚动计划和日前计划出力之差相对于其容量的均方差作为衡量滚动计划对这台机组出力改变程度的判定指标, 并命名为机组出力变化率。以06:00为例, 在该时段下发的滚动计划中, 共有20台机组参与滚动计划出力调整, 该指标分布如图6所示。
可以看出改变最大的机组改变比例为3.45%, 最小的为2.51%, 变化均值为2.95%。因此可以看出本文所提出模型能够比较均衡的改变机组出力, 从而避免个别机组出力改变过大, 增大调度员实时调度工作量的情况。
4.3计算效率分析
对所提出的算法的计算效率进行了研究。测试用硬件环境为计算机型号为IBM P550, CPU主频为3.5GHz, 内存为32GB。
经过测试, 全天24个小时, 共96次滚动发电计划编制, 平均耗时6s, 耗时最长一次8s, 最短一次耗时5s。上述计算时间完全能满足调度运行工作的实际要求。
5结论 (Conclusion)
随着电网运行精益化水平的不断提高, 滚动发电计划作为日前计划的有效补充, 其影响日益显著。本文针对当前滚动计划对日前计划调整过大, 求解效率有待提高两方面问题, 以对日前计划调整量作为决策变量, 提出了基于增量表达式的滚动计划模型;在约束条件中增加对机组出力变化的限制, 有效控制了滚动计划对日前计划的改变程度。同时, 从模型二次目标的特点出发, 基于拉格朗日对偶法, 提出了分解协调的优化求解算法。基于我国某省实际数据的算例表明, 本文所提出的模型能够有效解决滚动计划对日前计划调整量过大的问题, 同时本文所提算法的计算速度和计算精度能够满足实际工程应用需求, 现已在实际中得到应用, 效果显著。
参考文献
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表达模型 第6篇
1材料与方法
1.1 模型制备
健康豚鼠, 雌雄对半, 体重 (200±20) g, 共18只, 随机分成: (1) COPD模型组12只, 分为2小组, 每小组各6只, 其中一组无药物干预和布地奈德组; (2) 正常对照组6只。将三组模型组豚鼠分别放入三个90×60×90 cm (容积486L) 自制熏箱内, 箱侧壁留有直径约2 cm的通风孔。在通风口处放一小型电扇。豚鼠暴露于烟雾中进行被动吸烟, 2次/d, 每次10支香烟, 持续1～1.5 h, 两次被动吸烟间隔4 h, 每周被动吸烟5 d, 连续3个月。
1.2 药物干预
将布地奈德组豚鼠放入20×30×40 cm塑料箱内, 箱侧壁留有直径约1.5 cm的通风孔。布地奈德雾化液通过超声雾化器 (由南华大学附属南华医院提供) 导入箱内。2次/d, 一次加入生理盐水20 ml+布地奈德1 ml (0.5 mg/ml) , 雾化时间约30 min。
1.3 病理标本采集及染色
豚鼠断头放血处死, 打开胸腔取右下肺及相连的支气管, 用生理盐水冲洗肺表面, 然后浸入10%福尔马林中固定24 h, 取右下肺叶最大横径约3 mm厚组织及支气管分叉上0.5 cm气管横、纵截面标本, 脱水, 二甲苯透明, 石蜡包埋, 切片。行HE染色和免疫组化。
1.4 免疫组化染色
参照试剂盒推荐链酶卵白素-过氧化物酶免疫组化法, 应用SP9003免疫组化试剂盒 (中山公司) 和DAB显色法。MMP-9、TIMP-1羊多克隆抗体 (Santa Cruz美国) 1 ∶ 100稀释, 参照试剂盒操作。
1.5 形态学测量
每张HE切片中随机选择8个视野, 应用显微-图像分析系统进行如下指标测量:①肺平均内衬间隔 (MLI) :其数值反映肺泡平均直径。②平均泡数 (MAN) :其数值反映肺泡密度。
1.6 统计学方法
实验数据均以均数±标准差
2结果
2.1 模型组豚鼠表现
持续吸烟2个月后, 模型豚鼠较正常组毛发变黄, 呼吸深快, 咳嗽, 鼻部分泌物较多, 饮食及运动情况均较正常组差。
2.2 形态学测量结果
模型组与布地奈德组MLI值明显高于正常对照组, 差异有统计学意义 (P<0.01) , 反映肺泡平均直径增大;模型组与布地奈德组MAN值明显低于正常对照组, 差异有统计学意义 (P<0.01) , 反映肺泡密度减少;布地奈德组较模型组, MLI减低, MAN增高, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。
注:*表示与正常对照组比较P<0.01;#表示与模型组比较P<0.05
2.3 MMP-9在肺组织中的表达结果
COPD模型组肺组织MMP-9、TIMP-1均较正常对照组有显著增高 (P<0.01) , 差异有统计学意义;布地奈德组MMP-9表达较模型组显著下降 (P<0.05) , 而TIMP-1无显著差异。
注:*与正常组比较P<0.01;﹟与模型组比较P<0.05;△正常组比较P<0.01
3讨论
COPD是以不完全可逆的气流受限为特征, 由于慢性炎症作用, 表现为气道损伤、修复与重塑。本实验通过被动吸烟制备COPD豚鼠模型, 病理形态学检查符合COPD表现, 模型复制成功。以胶原为主的细胞外基质 (ECM) 在气道壁的降解沉积失衡是COPD不完全可逆气流受限的重要病理基础。MMP能降解所有ECM的蛋白成分, 包括I型胶原和弹力蛋白。同时具有修复ECM、促进细胞迁移、分解细胞因子和激活防御素的作用。过量的MMP可能导致组织损伤。MMP-9属于MMPS家族的明胶类, 可以降解细胞外基质和基底膜多种成分。通过一系列基质细胞和COPD发病机制中重要的两种炎症细胞-中性粒细胞和肺泡巨噬细胞所产生。Raulo等[1]对健康的马与患有COPD马的支气管灌洗液中MMP-9比较, 发现COPD组马的MMP-9明显高于健康组且与炎性细胞呈正相关。得出结论:MMP-9与COPD的炎症及呼吸道重塑密切相关。而TIMP-1是MMP-9天然的抑制剂, 通过与MMP-9酶原及活化形式结合, 抑制MMP-9的生物学效应。这两者均可能参与了疾病的发生发展。本实验通过香烟熏吸建立豚鼠COPD模型了解MMP-9、TIMP-1的表达, 发现模型组MMP-9、TIMP-1表达均较正常对照组显著增多, 这与赵华等[2]研究结果一致。FUNADA等[3]研究klotho大鼠, 发现MMP-9表达增多, 而TIMP-1在肺组织中的表达是减少的。与本实验结果不一致, 可能与干预因素不同有关。同时该实验发现klotho大鼠在5周后肺泡腔明显扩大, 符合肺气肿病理表现, 但肺泡腔内没有炎性细胞渗出和间质纤维化改变。这与本实验模型病理表现不一致, 模型肺泡腔内存在大量的炎性细胞渗出。这与本实验通过持续的被动吸烟引起了气道慢性炎症有关。大量的炎性细胞渗出, 促进了TIMP-1表达增多。表明慢性炎症的持续存在刺激了MMP-9、TIMP-1分泌, MMP-9、TIMP-1参与了COPD的发生发展。
吸入糖皮质激素与COPD的相关研究已较多, 大部分学者支持吸入糖皮质激素在稳定期COPD患者中的使用。本实验欲通过吸入糖皮质激素对COPD的干预, 了解激素是否通过对MMP-9和TIMP-1的影响, 起到治疗作用, 从而为临床治疗提供一定的理论依据。本实验结果显示, 布地奈德干预COPD模型后MLI减小, MAN增加, 肺气肿有所改善, 差异有统计学意义, 这与徐凌等[4]的结果相似。但实验中发现MLI、MAN值与正常对照组仍有显著差异, 表明吸入糖皮质激素可以改善气道和肺组织重构, 却不能完全恢复COPD肺组织病理形态改变。通过药物干预后检测MMP-9、TIMP-1表达, 布地奈得组MMP-9表达较模型组有显著降低 (P<0.05) , 而TIMP-1表达差异无统计学意义。推测布地奈德可能通过抗炎作用对MMP-9产生一定影响, 使肺组织分泌MMP-9减少, 进而减少基质的过度降解, 改善COPD的组织重塑。表明布地奈得通过干预肺组织中MMP-9的表达, 对COPD起到治疗的作用。但布地奈德不能调控TIMP-1的表达。
本实验通过免疫组化的方法检测, 可能存在一定的误差, 并不能准确反应MMP-9、TIMP-1的变化, 下一步可以通过分子水平进行研究, 例如应用west blot 的方法进行蛋白定量分析。希望本实验的研究对临床COPD治疗应用糖皮质激素有一定理论支持。
摘要：目的 探讨豚鼠COPD模型MMP-9和TIMP-1的表达, 以及布地奈德干预后MMP-9与TIMP-1表达的变化。方法 健康豚鼠30只随机分为3组:正常对照组、模型组、布地奈德组。用香烟熏吸建立豚鼠COPD模型, HE切片观察肺组织病理学改变, 肺组织炎症程度的变化, 应用免疫组化检测肺组织中MMP-9与TIMP-1的表达, 以及药物对它们的影响。结果 COPD模型组豚鼠肺组织内MMP-9、TIMP-1表达均高于正常对照组 (P<0.01) ;布地奈德组MMP-9表达比模型组明显下降, 但仍较正常对照组高 (P<0.05) , 而布地奈德组与模型组之间TIMP-1表达差异无统计学意义 (P>0.05) 。结论 MMP-9表达增强, 使细胞外降解增加, 可能是COPD形成机制之一。糖皮质激素可降低豚鼠COPD模型MMP-9的表达, 可能延缓COPD的形成, 但对TIMP-1表达无影响。
关键词：基质金属蛋白酶9,金属蛋白酶组织抑制因子1,布地奈德,慢性阻塞性肺疾病,豚鼠
参考文献
[1]Raulo SM, Sorsa T, Tervahartiala T, et al.MMP-9as a marker ofinflammation in tracheal epithelial lining fluid (TELF) and in bronchial-veolar fluid (BALF) of COPD horses.Equine Vet J, 2001, 33 (2) :128-136.
[2]赵华, 赵瑾, 许西琳, 等.COPD大鼠模型气道MMP-9和TIMP-1表达的研究.现代生物医学进展, 2010, 10 (12) :2244-2246.
[3]Funada Y, Nishimura Y, Yokoyama M, et al.Imbalance of matrix metalloproteinase-9and Tissue Inhibit of Matirx metalloproteinase-1is Associated with Pulmonary Emphysema in Koltho mice.Kobe J Med Sci, 2004, 50 (3-4) :59-67.
表达模型 第7篇
现如今治疗抑郁症临床以药物治疗为主, 但不同程度毒副作用和禁忌症的缺陷严重制约了抑郁症的治疗效果。而大量临床研究表明, 电针能明显改善抑郁症患者的躯体症状, 减轻药物的不良反应, 其疗效肯定, 经济方便等特点受到人们的认可[2], 由于针刺抗抑郁机制较为复杂且尚不明确, 从而引发对针刺抗抑郁机制研究的必要性。
抑郁症的发病机制错综复杂, 其发生发展涉及机体神经免疫内分泌等多个环节, 既有基因的改变, 也存在着蛋白的变化, 而这两者反映着生命机体的整体功能状态。运用生物芯片技术从基因和蛋白等微观角度观察研究抑郁状态下的整体失衡, 这为开展针刺抗抑郁研究提供了更为广阔的前景。
生物素标记抗体蛋白芯片技术是一种微量分析技术, 其重要的特点是高通量并进行分析, 适用于蛋白质—蛋白质、蛋白质—小分子物质间的相互作用的分析, 可以在一次实验比较生物样品中上千的蛋白质的相对丰度, 极大促进蛋白质组学研究进程。本实验通过建立慢性轻度不可预见性应激 ( chronic unpre- dictable mild stress, CUMS) 模型, 选取氟西汀作为阳性对照药物, 通过电针治疗干预, 采用抗体蛋白芯片技术筛选在干预作用下有显著表达变化的蛋白, 并着重关注了同时在电针和药物的干预治疗下皆有显著变化的与神经血管生成相关的VEGF、VEGF-C和与损伤机制相关的MMP-8、MMP-13, 重点探讨在慢性应激下, 电针对神经血管生成和损伤的干预效应, 旨在探究针刺的相关抗抑郁机制。
1材料与方法
1. 1动物
SD清洁级雄性大鼠40只, 体质量 ( 200 ± 20 ) g, 由北京华阜康生物科技股份有限公司提供, 许可证编号: SCXK ( 京) 2004-2007。
1. 2药物、试剂与仪器
盐酸氟西汀分散片 ( 礼来苏州制药有限公司, 批号: J20120001) 。Ray Bio大鼠L系列抗体芯片测试盒 ( 美国Ray Biotech公司) , AAR-BLM-1抗体芯片, 标记试剂, 终止液, 封闭缓冲液, 红外荧光剂———链霉亲和素, 20X的洗液I, 20X的洗液II。 恒温箱 ( 上海一恒科技有限公司, 型号: BPH-9082) , 酶标仪 ( 美国Bio Tek, 型号: ELX800) , 离心机 ( 美国Thermo Scientific, 型号: SoRVALL LEGEND MICRO 21R) , 匀浆机 ( 德国IKA, 型号: T10 basic ULTRA- TURRAX) , 摇床 ( 江苏QILIN BEI ER, 型号: TS-8 ) , 芯片配套产品 ( 膜芯片2张、塑料薄片、透析管2个、 纯化柱2个、孵育盒1个) , 红外荧光扫描仪LI-COR Odyssey Scanner ( 美国LI-COR公司) , 华佗牌SDZ-V型的电针仪。环球牌无菌针灸针 ( 0. 30 mm × 25 mm苏州环球针灸医疗器械有限公司) 。
1. 3方法
1. 3. 1分组 大鼠适应性饲养1周后, 将40只大鼠随机分为空白组、模型组、模型+ 电针组 ( 以下简称电针组) 、模型+ 盐酸氟西汀组 ( 以下简称氟西汀组) , 每组10只。
1. 3. 2模型制备与干预 采用CUMS抑郁动物模型造模方法, 空白组每笼5只, 正常饲养, 不接受任何刺激; 模型组、电针组和药物组的大鼠置于小笼中孤养并接受28天各种不同刺激, 包括冰水游泳 ( 4℃, 5分钟) 、潮湿垫料、禁水 ( 24小时) 、夹尾 ( 1分钟) 、束缚 ( 3小时) 、禁食 ( 24小时) 和昼夜颠倒共7种刺激。每天随机给予1种刺激, 相同的刺激不连续出现, 每种刺激总共不少于4次。电针组在每天应激前1小时进行电针干预, 氟西汀组在每天应激前1小时进行药物灌胃干预。
1. 3. 3针刺与给药方法 根据《实验针灸学》选取百会、印堂。选用“环球”牌0. 30 mm × 25 mm针刺针, 平刺进针, 针刺深度为0. 5 ~ 1 cm, 电针强度为2 Hz, 断续波, 30 min / 次, 针刺强度以大鼠头部微颤为宜。氟西汀用蒸馏水配成10 mg /kg, 按5 m L/kg浓度灌胃。
1. 4取材及检测方法
1. 4. 1取材 造模28天后, 灌流固定, 取脑。将每组的大鼠海马组织进行混合, 利用透析管透析, 测定相关蛋白浓度, 用生物素进行标记。经过封闭和孵育后, 利用红外荧光扫描仪进行扫描。运用仪器自带分析软件提取数据。
1. 4. 2抗体蛋白芯片技术检测 ( 1 ) 海马组织裂解液置备: 用p H 7. 4的PBS洗净海马组织, 剪碎放至离心管, 加入500 μL细胞裂解液, 匀浆机裂解组织30秒, 取上清移至新的离心管中保存。 ( 2) 样品透析: 取200 μL组织裂解液加入透析管中, 之后在4000 m L的1 × PBS ( pH = 8 ) 中4℃ 边搅拌边透析。 每3小时更换透析液1次。 ( 3) 蛋白浓度测定: 采用BCA蛋白浓度测定试剂盒, 检测海马组织裂解液蛋白浓度。 ( 4) 生物素标记样品: 先将标记试剂小管快速离心, 管中加入500 μL的1 × PBS溶解粉末, 制备成1 × 标记试剂溶液。再向新的离心管中加入适当量的标记试剂。快速混匀, 摇床上室温孵育30分钟。每5分钟轻弹离心管, 混合反应试剂。 加入5 μL终止液, 然后用纯化柱去除未结合生物素, 再将拧开盖子与底部栓的柱子放入50 m L收集管中, 于1000 g离心3分钟去掉储存液。之后向柱中加入5 m L的1 × PBS, 于1000 g离心3分钟, 倒出50 m L离心管中5 mL的1 × PBS, 再重复2次此步操作, 清洗干净柱子。将柱子放入一个新的50 mL离心管中, 缓慢将标记好的样品加入树脂床的中央。 将柱子离心后收集样品, 储存于- 80 ℃ 备用。 ( 5) 封闭和孵育: 在孵育盒中加入2. 5 m L封闭缓冲液, 用镊子拖着膜的边缘将膜缓慢浸没到封闭缓冲液中, 避免气泡产生, 室温振荡孵育1小时。用抽液泵抽去封闭液后, 每张膜芯片加入2. 5 m L封闭液稀释好的样品, 4℃ 过夜。抽去样品, 每个孵育盒中加入约3 m L的1 × 洗液I ( 20 × 洗液用去离子水稀释) 室温振荡洗膜, 洗膜4次, 每次5分钟。抽去1 × 洗液I, 加入1 × 洗液II室温振荡洗膜, 洗膜3次, 每次5分钟。抽去1 × 洗液II, 每张膜加入2. 5 m L用封闭液8000倍稀释的CW800-链霉亲和素。室温避光振荡孵育2小时。洗膜 ( 步骤同上) 。 ( 6) 抗体芯片信号的检测: 使用LI-COR Odyssey Scanner进行扫描, 设定波长为800扫描通道, 扫描强度为7. 0, 分辨率为42 μm。
1. 5统计学处理
用仪器自带分析软件提取数据, 采用AAR- BLM-1的数据分析软件来进行数据预分析。将每组10个样品进行混合, 采用蛋白表达水平变化 ( fold change) 比较方法, 即两组样本蛋白表达量均值之比的方法进行差异分析, 直观地表现组间的蛋白表达差异, 选取差异蛋白最多的“fold change大于1. 2或小于0. 8”档位进行分析, 并进行组间校正。
2结果
造模4周后, 与空白组相比, 模型组大鼠海马VEGF蛋白表达上调 ( fold change = 1. 20) ; 相较于模型组, 电针组、氟西汀组VEGF表达下调 ( fold change = 0. 73, 0. 70 ) 。与空白组相比, 模型组大鼠海马VEGF-C蛋白表达上调 ( fold change = 1. 34) ; 相较于模型组, 电针组、氟西汀组VEGF-C表达下调 ( fold change =0. 66, 0. 59) 。与空白组相比, 模型组大鼠海马MMP-8蛋白的表达上调 ( fold change =1. 25) ; 与模型组相比, 电针组、氟西汀组MMP-8表达下调 ( fold change = 0. 70, 0. 58) 。与空白组相比, 模型组大鼠海马MMP-13蛋白的表达上调 ( fold change = 1. 31 ) ; 与模型组相比, 电针组、氟西汀组MMP-13表达下调 ( fold change = 0 . 74 , 0 . 63 ) 。具体见表1和图1 ~ 图4。
注: 与空白组相比, afold chang > 1. 2; 与模型组相比, bfold chang < 0. 8
3讨论
抑郁机制与治疗研究选择恰当的动物模型是一个实验的基础, 本实验采用CUMS慢性温和不可预知应激抑郁模型, 它可以模拟人类抑郁症中各种慢性应激源导致抑郁症的发生发展过程[3], 是目前公认的经典抑郁症动物模型之一[4]。
抗体芯片技术是检测生物样品中蛋白表达模式的新方法, 它的显著优点是可以在同一张芯片上对成百上千种不同样品的蛋白表达模式进行分析比较。对于抑郁症研究, 这项技术可以同时比对不同组间大鼠的多种蛋白, 为筛选表达有差异的蛋白提供了良好的技术支持及可靠的实验依据, 也给予了后期的研究方向。本实验在慢性应激模型大鼠上, 运用此技术, 同时对比四个组大鼠海马内的蛋白, 发现部分蛋白表达水平出现了不同程度的上调或下调, 本课题组前期着重探讨星形胶质细胞功能改变对抗抑郁作用的影响[5]及电针抗抑郁的机制可能与促进了海马内环境的稳态有关[6]。本实验延续前期并重点关注与神经血管生成密切相关的VEGF / VEGF-C、MMP-8 / MMP-13的蛋白表达水平, 发现二者无论在模型组与空白组比较中, 还是电针组、药物组与模型组比较中蛋白表达均有显著的变化, 推测电针可能通过抑制MMP-8 /MMP-13的蛋白表达从而降低应激状态下病理性血管的生成和神经细胞外基质的降解, 同时对神经血管产生保护效应, 从而良性调节VEGF/VEGF-C的蛋白表达水平, 发挥抗抑郁的作用。
血管内皮生长因子家族具有增加微静脉、小静脉的通透性, 促进血管内皮细胞分裂、增殖, 以及诱导血管生成等作用。通常所说VEGF即指VEGF-A。其中VEGF-A及VEGF-C是主要成员, VEGF-A是最早发现的, 其促进血管生成的作用也最强。在脑内, VEGF与神经、血管再生联系紧密, 它能特异性地通过提高血管通透性、促进内皮细胞分裂、增殖及迁移, 在血管新生形成过程发挥重要作用[7], 此外, 它还具有促进内皮细胞存活与抗凋亡的作用。而且越来越多的研究表明VEGF影响海马神经的发生, 它主要通过参与海马神经元细胞内的多条信号通路促进海马神经元前体生存、渗透、迁移和增殖[8]。Palmer等[9]研究中发现海马中含有较高水平的VEGF, 由此VEGF很可能直接促进了神经细胞的增殖; 也有可能通过刺激内皮细胞增殖, 间接地诱导神经祖细胞的分裂。 在调节血管生成方面VEGF-C与VEGF有相同的作用: 能刺激内皮细胞迁移和增生, 增加血管通透性, 同时它还表现出与VEGF的协同作用[7]。
许多研究表明, 抑郁大鼠海马内VEGF的表达降低[10,11], 但也有研究发现抑郁症患者与健康人相比VEGF水平升高[12,13,14], 且有研究证实缺氧、缺血及实体肿瘤等情况下可以提高VEGF的表达[15,16], 并且在某些病理状态也有VEGF合成增加的情况。本实验中, 通过筛查发现, 模型组大鼠海马VEGF、 VEGF-C蛋白表达水平上调, 推测应激状态下, 造成了神经血管的损伤和凋亡, 而机体可能通过升高VEGF、VEGF-C的途径促进血管和神经的再生, 从而启动了机体的神经血管保护机制, 以拮抗应激对抗神经血管的损伤; 电针干预后, 大鼠海马的VEGF / VEGF-C蛋白表达趋于正常水平。推测电针治疗可通过某种途径减轻了慢性应激对大鼠海马神经和血管的损伤, 使大鼠脑内稳态趋于正常, 从而良性调节了VEGF及VEGF-C的蛋白表达。
基质金属蛋白酶 ( matrix metalloprotein, MMPs) 是一个可以降解细胞外基质不同成分的锌依赖蛋白家族[17], 它们在生理和病理性血管生成中发挥重要作用。MMP-8在内皮细胞、干细胞等多处表达[18], 并且在血管组织中非常活跃, 可以使内皮细胞功能变得敏感[19], 同时它还会促使血管结构破坏, 功能紊乱, 分布无序的病理性血管生成[20]。在中枢神经系统, MMP-13来自神经胶质细胞, 神经元及脑血管内皮细胞, 其活化可通过降解神经细胞外的基质, 从而破坏脑神经细胞和血管的完整性[21], 并且在某些病理状态也有MMP-13合成增加的情况[22,23]。本实验发现: CUMS大鼠海马内MMP-8、 MMP-13明显高于正常组, 而经过电针干预后的大鼠海马内这两种蛋白表达会显著降低。电针可能通过下调MMP-8、MMP-13的蛋白表达水平, 从而抑制了慢性应激导致的神经细胞外基质的降解及病理性血管的生成, 改善了神经血管的损伤, 对神经细胞和血管行使保护的效应。
表达模型 第8篇
1 材料与方法
1.1 实验动物
健康的成年Wistar大鼠50只, 体重约200~250 g, 购于山西医科大学生理动物实验室。
1.2 主要试剂
W256细胞株[购于通派 (上海) 生物有限公司], Bax兔抗鼠多克隆抗体、Bcl-2兔抗鼠多克隆抗体 (均购于武汉博士德生物工程有限公司) , DAB显色试剂盒、非生物素检测试剂盒、原位细胞凋亡检测 (TUNEL) (均购于北京中杉金桥生物技术有限公司) 。
1.3 主要药物
丙泊酚注射剂。
1.4 实验分组
将50只Wistar大鼠随机选取10只作为正常对照组 (A组) , 将随机剩余40只Wistar大鼠制作肝癌模型后, 以每组10只随机分为四组, 分别为肝癌模型组 (B组) , 低剂量丙泊酚组 (3 mg/kg) (C1组) , 中剂量丙泊酚组 (6 mg/kg) (C2组) , 高剂量丙泊酚组 (12 mg/kg) (C3组) 。
1.5肝癌模型制备
W256细胞生长至浓度达到107/L时, 经腹腔注射于2只刚断奶的健康雄性Wistar大鼠, 6~8 d后大鼠腹水形成明显;抽取腹水10 m L, 离心, 弃上清液, 接种至40只健康雄性Wistar大鼠肝脏。
1.6 标本采集
于给药结束24 h后断颈处死各组大鼠, 剪取大鼠整个肝脏组织, 10%中性甲醛溶液中进行固定, 肉眼大体观察肿瘤组织生长情况, 内部结构特点及与周围正常肝组织的关系, 石蜡包埋肝脏组织, 制成5μm的病理切片备用。
1.7 观察指标及检测方法
1.7.1 苏木素-伊红染色
进行苏木素-伊红 (hematoxylinand eosin, HE) 染色, 光镜下观察肿瘤组织的病理学特点。
1.7.2 原位细胞凋亡检测
组织经常规脱蜡、冲洗、高压氧修复后, 用甲醛阻断内源性过氧化物酶活性。每片滴加5μL的TUNEL反应混合溶液且标本片加POD转化剂50μL/片, 置标本片于湿盒中, 37℃孵育30 min, PBS浸洗5 min×3次。DAB显色, 苏木素复染, 中性树胶封片后置于光镜下观察结果。
1.7.3 Bax与Bcl-2表达检测
经脱蜡、水化、微波加热修复抗原、甲醇溶液消除内源性过氧化氢酶活性, 加生物素标记二抗工作液, 苏木素染色, 光镜下观察。细胞浆中有棕黄色颗粒者为Bcl-2、Bax蛋白阳性表达细胞。每张切片在光学显微镜200倍视野下分别随机选择10个区域, 每个区域计数100个细胞, 计算Bcl-2及Bax蛋白阳性表达细胞百分比。
1.8统计学处理
应用SPSS 13.0统计学软件对数据进行处理, 计量资料以 (±s) 表示, 比较采用单因素方差分析LSD法, 以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 大体标本检查及HE染色结果
与A组比较, B组大鼠肝脏表面粗糙, 部分肝叶表面出现黄色斑点, 于光镜下观察各组大鼠肝脏切片, 可见肝细胞脂肪变性, 点状坏死及炎细胞浸润, 少量胶原纤维增生;与B组比较, C组 (C1、C2、C3组) 肝细胞变性坏死以及胶原纤维增生程度有所减轻。
2.2促进凋亡基因Bax和抑制基因Bcl-2的表达
与A组比较, B组中Bcl-2的表达增高, Bax的表达下降, 差异均有统计学意义 (P<0.05) ;与B组比较, C组 (C1、C2、C3组) 肝脏细胞Bcl-2表达下降, 且其随着丙泊酚剂量的增加而递减, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;与B组比较, C组 (C1、C2、C3组) 肝脏细胞Bax表达上调, 并随着丙泊酚剂量的增加而呈递增趋势, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;与B组比较, C组 (C1、C2、C3组) 的Bcl-2/Bax比均减小, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
2.3 肝细胞凋亡指数 (AI) 的变化
随丙泊酚剂量增加, 肝癌凋亡细胞的阳染颗粒逐渐增多;与B组比较, C组 (C1、C2、C3组) 肝脏细胞AI上调, 并随着丙泊酚剂量的增加而递增, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
*与A组比较, P<0.05;△与B组比较, P<0.05;#与C1组比较, P<0.05;▲与C2组比较, P<0.05
3 讨论
Bcl-2和Bax作为细胞凋亡过程中重要的调节因子, 在恶性肿瘤的发生发展过程中, 起着关键性的作用。国内外多项研究结果表明, 在多种恶性肿瘤细胞中, 均发现了Bcl-2的高表达。Bcl-2表达减少或缺失, 或者Bax表达增高, 均可导致对细胞的抑制作用减弱, 促进细胞程序性死亡, 在恶性肿瘤当中, 表现为增殖减弱, 预后趋好。反之, 则会导致本来应停止增殖或凋亡的细胞进入细胞周期, 造成恶性增生[11]。
近年来, 麻醉药物对恶性肿瘤的影响成为了目前的研究方向之一, 而丙泊酚因其起效快, 苏醒迅速, 术后恶心呕吐发生率低, 对机体功能影响小等特点, 在麻醉过程中广为使用, 其对恶性肿瘤的影响亦成为了研究热点。
刘叶等[12]研究表明丙泊酚抑制人肝癌细胞Hep G2中Bcl-2表达, 同时Bax表达含量增高, 认为丙泊酚可抑制人肝癌细胞的增殖, 迁移和侵袭, 并促进细胞凋亡。Zhang等[13]发现, 丙泊酚可通过Micro RNA-199抑制肝癌细胞中MMP-9蛋白的表达, 从而降低肿瘤的侵袭能力。李培生等[14]使用明胶酶谱法对肝癌细胞中MMP-2及MMP-9活性的检测中发现, 丙泊酚能抑制肝癌细胞中MMP-2的活性, 且和丙泊酚的浓度呈一定的剂量依赖关系。
本实验结果发现不同剂量丙泊酚均可抑制细胞中Bcl-2蛋白并促进Bax在细胞中的表达, 且呈一定的剂量依赖关系。对大鼠肝癌模型的实验中发现, 丙泊酚的剂量与肝癌细胞的增殖能力密切相关。丙泊酚作为手术麻醉剂, 在手术治疗过程中能抑制肿瘤的增殖能力, 对肿瘤患者预后有一定积极意义。本实验中发现随着丙泊酚剂量的增加, 凋亡率逐渐增大, 可一定程度上抑制肝癌细胞的增殖能力。
综上所述, 丙泊酚可促进大鼠肝癌细胞的凋亡, 对其在临床的应用具有一定的指导意义。
摘要：目的:探讨不同浓度丙泊酚对Wistar大鼠肝癌模型中凋亡促进基因Bax和凋亡抑制基因Bcl-2表达的影响。方法:将50只雄性Wistar大鼠按随机数字表法分为五组, 每组10只, 分别为正常对照组 (A组) , 肝癌模型组 (B组) , 低剂量丙泊酚 (3 mg/kg) 组 (C1组) , 中等剂量丙泊酚 (6 mg/kg) 组 (C2组) , 高剂量丙泊酚 (12 mg/kg) 组 (C3组) 。给药结束后24 h处死大鼠, 取肝脏标本观察肝脏特征, 并做组织切片行苏木精-伊红 (HE) 染色及S-P免疫组化检测Bcl-2及Bax的表达, TUNEL法检测肝细胞凋亡指数 (AI) 。结果: (1) 大体标本检查及HE染色:与A组比较, B组大鼠肝脏表面粗糙, 部分肝叶表面出现黄色斑点, 肝细胞脂肪变性, 点状坏死及炎细胞浸润, 少量胶原纤维增生;与B组比较, C1、C2、C3组肝细胞变性坏死以及胶原纤维增生程度有所减轻; (2) TUNEL检测结果:随丙泊酚剂量增加, 肝癌细胞中凋亡细胞逐渐增多, AI逐渐递增, 具有显著差异性 (P<0.05) ; (3) 与A组比较, B组肝脏细胞Bcl-2表达上调, Bax表达下降, 差异均有统计学意义 (P<0.05) ;与B组比较, C组 (C1、C2、C3) 肝脏细胞Bcl-2表达均下降, 且随着丙泊酚剂量的增加而呈递减趋势, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;Bax表达均上调, 且随着丙泊酚剂量的增加而呈递增趋势, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论:丙泊酚可导致Wistar大鼠肝癌细胞中Bcl-2/Bax表达比例降低, 促进肝癌细胞的凋亡, 进而抑制肝癌细胞的增殖能力。
表达模型 第9篇
关键词：罗格列酮,哮喘,气道重塑,平滑肌肌动蛋白-α
平滑肌肌动蛋白-α(SMA-α)是平滑肌的主要标志物,可反映平滑肌细胞的数量及其收缩能力的改变[1],而气道平滑肌(the airway smooth muscle,ASM)收缩导致支气管狭窄是哮喘时气流受限的主要因素。ASM增生肥大是气道重塑的特征性改变。过氧化物酶体增殖活化受体在哮喘气道炎症及重塑中发挥重要作用,但其对气道SMA-α表达有何影响目前尚无相关报道。为此我院应用卵白蛋白(OVA)致敏小鼠复制慢性哮喘模型,观察过氧化物酶体增殖活化受体激动剂罗格列酮雾化吸入对气道炎症及重塑的影响,为开辟哮喘治疗新途径提供理论依据。
1材料与方法
1.1 材料
健康雌性清洁级6～8周龄BALB/C小鼠(徐州医学院实验动物中心提供)32只、鸡卵白蛋白(OVA,Grade V,美国Sigma公司)、罗格列酮(葛兰素史克公司)、地塞米松注射液(江苏涟水制药厂)、SMA-α抗体(武汉博士德公司)、超声雾化器(江苏鱼跃医疗器械厂)。
1.2 方法
将32只小鼠按随机数字表法分为4组,每组8只。正常对照组(A组)、哮喘模型组(B组)、哮喘地塞米松干预组(C组)、哮喘罗格列酮干预组(D组)。B、C、D 3组参照文献[2]方法建立哮喘模型:第0、7、14天腹腔注射10%OVA致敏液0.2ml,第22天开始每天雾化吸入1%OVA溶液30min,持续4周。C组每次激发前1h雾化吸入地塞米松(1mg/kg)30min。D组每次激发前1h雾化吸入罗格列酮(5×10-5mol/L)30min。A组以等量生理盐水代替腹腔注射并雾化吸入。所有小鼠于末次雾化吸入24h后处死。左肺切除后置于10%中性甲醛中固定。然后行HE染色观察气道壁病理变化,免疫组化SABC法测定肺组织SMA-α的表达。以图像分析软件测定支气管基底膜周径(Pbm)、总管壁面积(WAt)、内壁面积(WAi)、平滑肌面积(WAm)。
1.3 统计学方法
计量资料以
2结果
2.1 临床表现
B组激发后,出现烦躁不安、呼吸急促、腹肌抽搐、二便失禁等症状。A组无明显异常反应。C 、D组也出现与B组相似症状,但程度明显较轻。
2.2 HE染色
A组小鼠气道上皮无增厚,管壁及周围无炎症细胞浸润,肺泡壁结构完整。B组支气管上皮水肿、增厚、脱落,气道壁及周围有大量炎性细胞浸润,黏膜下层和ASM增厚,上皮下及ASM周围有大量的胶原沉积,气道壁厚度明显增高。C、D组相似,气道炎症减轻,管壁旁仅有少量炎症细胞浸润,上皮细胞排列整齐,管壁无明显增厚。
2.3 气道形态学参数测定
与A组比较,B组小鼠ASM厚度和上皮厚度均显著增加(P<0.05),气道直径显著减小(P<0.05);C、D组ASM厚度和上皮厚度均增加(P<0.05)。气道直径亦减小(P<0.05)。与B组比较,C、D组ASM厚度和上皮厚度均显著下降(P<0.05),气道直径显著增大(P<0.05)。C、D组上述指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
注:与A组比较,*P<0.05;与B组比较,#P<0.05
2.4 气道SMA-α的表达
免疫组化显示ASM阳性反应呈棕色。A组SMA-α染色阳性率为(10±2)%,B组SMA-α染色阳性率为(840±4)%,C组SMA-α染色阳性率为(21±2)%,D组SMA-α染色阳性率为(25±3)%。与A组比较,B、C、D组小鼠气道SMA-α表达水平显著升高(P<0.05);与B组比较,C、D组小鼠气道SMA-α表达水平显著下降(P<0.05);C、D组SMA-α表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。
3讨论
气道重塑是难治性哮喘的病理基础之一。研究显示,主要与ASM增生肥大、基底膜增厚及管壁玻璃样变等有关,由此引起管腔狭窄而导致不可逆的气流受阻及持续的气道高反应性。但目前关于哮喘病理过程的诸多方面还不十分清楚。本实验显示,与A组比较,B组ASM肌层显著增厚(P<0.05),提示哮喘可导致ASM的增生和肥大。而C、D组与B组比较,ASM肌层厚度显著下降(P<0.05),提示两者皆可延缓不可逆性气道重塑的进程。SMA-α是平滑肌特有的肌动蛋白,是肌丝的主要成分和功能基础,在细胞收缩、舒张及维持细胞结构和功能上起着重要作用。目前发现支气管平滑肌中有α、β、γ 3种肌动蛋白亚型,其中以α亚型所占比例最高。肌动蛋白含量对平滑肌收缩能力具有较大影响[3]。Ma等[4]发现,ASM分为收缩型和分泌型,前者SMA-α水平明显高于后者。而Brameley等[5]研究显示,中度哮喘患者ASM收缩变短能力及缩短时产生的张力均较非哮喘者增加,提示哮喘时ASM以收缩型主。ASM数量增加可导致SMA-α表达上调。哮喘时SMA-α表达上调,可能不仅限于在ASM的高表达,研究证实成纤维细胞亦表达SMA-α。哮喘气道上皮下纤维化时成纤维细胞增生及成纤维细胞迁徙并转化为有收缩能力的肌成纤维细胞,亦可能增加SMA-α的表达[6]。
表达模型范文
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