Đường khử là gì? Các công bố khoa học về Đường khử

Chúng tôi trình bày một cách cải thiện ước tính tiếp tuyến nội bộ trong phương pháp băng đàn hồi điều chỉnh nhằm tìm kiếm đường dẫn năng lượng tối thiểu. Trong các hệ thống mà lực dọc theo đường dẫn năng lượng tối thiểu là lớn so với lực phục hồi vuông góc với đường dẫn và khi nhiều hình ảnh của hệ thống được bao gồm trong băng đàn hồi, các nếp gấp có thể phát triển và ngăn cản băng hội tụ vào đường dẫn năng lượng tối thiểu. Chúng tôi chỉ ra cách các nếp gấp phát sinh và trình bày một cách cải thiện ước tính tiếp tuyến địa phương để giải quyết vấn đề này. Nhiệm vụ tìm kiếm chính xác năng lượng và cấu hình cho điểm yên ngựa cũng được thảo luận và các ví dụ cho thấy phương pháp bổ sung, phương pháp dimer, được sử dụng để nhanh chóng hội tụ đến điểm yên ngựa. Cả hai phương pháp chỉ yêu cầu đạo hàm cấp một của năng lượng và do đó có thể dễ dàng áp dụng trong các tính toán lý thuyết hàm mật độ dựa trên sóng phẳng. Các ví dụ được đưa ra từ nghiên cứu về cơ chế khuếch tán trao đổi trong tinh thể Si, sự hình thành Al addimer trên bề mặt Al(100) và sự hấp phụ phân ly của CH4 trên bề mặt Ir(111).

Nhiều hàm sigmoid (logistic, Gompertz, Richards, Schnute và Stannard) đã được so sánh để mô tả đường cong tăng trưởng của vi khuẩn. Chúng được so sánh một cách thống kê bằng cách sử dụng mô hình của Schnute, là một mô hình toàn diện, bao gồm tất cả các mô hình khác. Phép thử t và phép thử F đã được sử dụng. Với phép thử t, khoảng tin cậy cho các tham số có thể được tính toán và có thể được sử dụng để phân biệt giữa các mô hình. Trong phép thử F, mức độ khớp của các mô hình được so sánh với sai số đo. Hơn nữa, các mô hình được so sánh về mặt dễ sử dụng. Tất cả các hàm sigmoid đã được điều chỉnh để chứa các tham số sinh học liên quan. Các mô hình của Richards, Schnute và Stannard dường như về cơ bản là cùng một phương trình. Trong các trường hợp được kiểm tra, phương trình Gompertz đã được điều chỉnh thống kê là đủ để mô tả dữ liệu tăng trưởng của Lactobacillus plantarum và dễ sử dụng.

Stress oxy hóa và tổn thương oxy hóa đối với các mô là những điểm kết thúc phổ biến của các bệnh mãn tính, chẳng hạn như xơ vữa động mạch, tiểu đường và viêm khớp dạng thấp. Câu hỏi được đặt ra trong bài tổng quan này là liệu stress oxy hóa gia tăng có vai trò chính trong sinh bệnh học của các biến chứng tiểu đường hay nó chỉ đơn thuần là một chỉ báo thứ cấp của tổn thương mô giai đoạn cuối trong tiểu đường. Sự gia tăng các sản phẩm glycoxid hóa và lipoxid hóa trong huyết tương và protein mô cho thấy stress oxy hóa gia tăng trong tiểu đường. Tuy nhiên, một số sản phẩm này, chẳng hạn như các hợp chất 3-deoxyglucosone gắn với các dư lượng lysine và arginine, được hình thành độc lập với hóa học oxy hóa. Mức độ nền tảng cao của các nền tảng có thể oxy hóa cũng có thể giải thích cho sự gia tăng các sản phẩm glycoxid hóa và lipoxid hóa trong protein mô, mà không cần thiết phải viện dẫn sự gia tăng trong stress oxy hóa. Hơn nữa, mức độ amino acid bị oxy hóa đã điều chỉnh theo tuổi tác, một chỉ báo cụ thể hơn về stress oxy hóa, không tăng trong collagen da ở bệnh tiểu đường. Chúng tôi đề xuất rằng sự gia tăng sửa đổi hóa học của protein bởi carbohydrate và lipid trong tiểu đường là kết quả của sự quá tải lên các con đường trao đổi chất liên quan đến việc giải độc các hợp chất carbonyl phản ứng, dẫn đến mức độ ổn định chung tăng lên của các hợp chất carbonyl phản ứng được hình thành bởi cả phản ứng oxy hóa và không oxy hóa. Sự gia tăng glycoxid hóa và lipoxid hóa của protein mô trong tiểu đường do đó có thể được coi là kết quả của sự gia tăng stress carbonyl. Sự phân biệt giữa stress oxy hóa và stress carbonyl được thảo luận cùng với các ý nghĩa điều trị của sự khác biệt này.

Bằng chứng ngày càng tăng cho thấy các chất chuyển hóa do vi khuẩn đường ruột sản xuất đóng vai trò trung gian quan trọng trong sự giao tiếp giữa vi sinh vật và vật chủ do chế độ ăn uống gây ra. Trong bài viết này, chúng tôi tổng hợp dữ liệu mới nổi cho thấy các sản phẩm phân hủy tryptophan từ vi sinh vật, kết quả từ quá trình phân giải protein, đang ảnh hưởng đến sức khỏe của vật chủ. Các chất chuyển hóa này được cho là kích hoạt hệ thống miễn dịch thông qua việc liên kết với thụ thể hydrocarbon aryl (AHR), cải thiện hàng rào biểu mô ruột, kích thích nhu động tiêu hóa cũng như sự tiết hormone đường ruột, đồng thời có tác dụng kháng viêm, chống oxy hóa hoặc độc hại trong tuần hoàn hệ thống, và có thể điều chỉnh thành phần vi sinh vật đường ruột. Do đó, các sản phẩm phân hủy tryptophan ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh lý và có thể đóng góp vào sự cân bằng nội môi ở ruột cũng như trong toàn thân trong sức khỏe và bệnh tật.

Một mồi PCR đặc hiệu cho nhóm Lactobacillus , S-G-Lab-0677-a-A-17 đã được phát triển để khuếch đại có chọn lọc DNA ribosome 16S (rDNA) từ các vi khuẩn lactobacilli và nhóm vi khuẩn axit lactic liên quan, bao gồm các chi Leuconostoc , Pediococcus , và Weissella . Các amplicon được tạo ra bởi PCR từ nhiều mẫu đường tiêu hóa (GI), bao gồm cả những mẫu từ phân và manh tràng, chủ yếu cho kết quả là chuỗi giống Lactobacillus , trong đó khoảng 28% tương tự nhất với rDNA 16S của Lactobacillus ruminis . Hơn nữa, bốn chuỗi của loài Leuconostoc đã được tìm thấy mà cho đến nay chỉ được phát hiện trong những môi trường khác ngoài đường tiêu hóa, chẳng hạn như các sản phẩm thực phẩm lên men. Giá trị của mồi này được chứng minh thêm qua việc sử dụng PCR đặc hiệu cho Lactobacillus và phương pháp điện di gel gradient cắt chuỗi (DGGE) của amplicon rDNA 16S có nguồn gốc từ phân và manh tràng từ các nhóm tuổi khác nhau. Đã nghiên cứu được sự ổn định của cộng đồng vi khuẩn đường tiêu hóa trong các nhóm tuổi khác nhau qua các khoảng thời gian khác nhau. Cộng đồng Lactobacillus ở ba người lớn trong suốt một thời kỳ 2 năm cho thấy sự biến đổi về thành phần và sự ổn định tuỳ vào từng cá nhân, trong khi sự thay đổi kế thừa của cộng đồng Lactobacillus đã được quan sát thấy trong suốt 5 tháng đầu đời của trẻ sơ sinh. Hơn nữa, phương pháp PCR đặc hiệu và DGGE đã được thử nghiệm để nghiên cứu sự lưu giữ trong mẫu phân của một dòng Lactobacillus được đưa vào trong quá trình thử nghiệm lâm sàng. Kết luận, sự kết hợp của PCR đặc hiệu và phân tích DGGE của các amplicon rDNA 16S cho phép nhận diện sự đa dạng của các nhóm vi khuẩn quan trọng có mặt với số lượng nhỏ trong các hệ sinh thái cụ thể, chẳng hạn như lactobacilli trong đường tiêu hóa của con người.

Tế bào lympho nội biểu mô kép CD4⁺CD8αα⁺ (DP IELs) là một loại tế bào T ruột được phát hiện gần đây, được cho là tham gia vào nhiều phản ứng miễn dịch khác nhau, bao gồm việc dung nạp qua đường miệng. Những tế bào này vắng mặt ở chuột không có hệ vi sinh vật ruột, nhưng cơ chế thúc đẩy sự phát triển của chúng chưa được rõ ràng. Cervantes-Barragan et al. đã phát hiện rằng một loài lợi khuẩn nhất định, Lactobacillus reuteri, kích thích DP IELs. Điều này không diễn ra thông qua việc kích thích trực tiếp hệ miễn dịch. Thay vào đó, L. reuteri tạo ra một dẫn xuất cụ thể của tryptophan từ chế độ ăn uống, giúp thúc đẩy sự biệt hóa của tiền thân DP IELs. Những phát hiện này nhấn mạnh sự tương tác tinh tế giữa vi khuẩn lành tính, chế độ ăn và sức khỏe đường ruột.

Science, số này trang 806

Klebsiella pneumoniae là nguyên nhân hàng đầu gây ra các nhiễm khuẩn kháng kháng sinh (AMR) liên quan đến chăm sóc sức khỏe, nhiễm trùng huyết ở trẻ sơ sinh và áp xe gan mắc phải trong cộng đồng, cũng như có liên quan đến các bệnh đường ruột mãn tính. Sự đa dạng và cấu trúc quần thể phức tạp của nó gây ra thách thức trong việc phân tích và diễn giải dữ liệu bộ gen K. pneumoniae. Trong nghiên cứu này, chúng tôi giới thiệu Kleborate, một công cụ nhằm phân tích bộ gen của K. pneumoniae và phức hợp các loài liên quan của nó, tập trung vào việc thẩm định các đặc điểm quan trọng có ý nghĩa lâm sàng chứng minh. Kleborate cung cấp một khung nền tảng hỗ trợ giám sát bộ gen và dịch tễ học trong các nghiên cứu, y tế lâm sàng và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng. Để chứng minh tính hữu dụng của nó, chúng tôi áp dụng Kleborate để phân tích các bộ gen Klebsiella công khai, bao gồm các chủng phân lập lâm sàng từ một nghiên cứu toàn châu Âu về Klebsiella tạo carbapenemase, làm nổi bật các xu hướng toàn cầu trong AMR và độc lực như những ví dụ về những gì có thể đạt được khi áp dụng khung bộ gen này vào các nỗ lực giám sát hệ thống bộ gen có phương pháp hơn. Chúng tôi cũng chứng minh việc ứng dụng Kleborate để phát hiện và định danh K. pneumoniae từ những bộ gen metagenome của ruột.

Các tế bào biểu mô nướu miệng của con người (HGE) thể hiện hai peptide kháng khuẩn thuộc họ β-defensin, human β-defensin 1 (hBD-1) và hBD-2, cũng như các cytokine và chemokine góp phần vào miễn dịch bẩm sinh. Trong nghiên cứu hiện tại, sự biểu hiện và điều hòa phiên mã của hBD-2 đã được xem xét. HBD-2 mRNA được kích thích bởi chiết xuất thành tế bào của Fusobacterium nucleatum, một vi sinh vật cộng sinh trong miệng, nhưng không bởi Porphyromonas gingivalis, một tác nhân gây bệnh nha chu. HBD-2 mRNA cũng được kích thích bởi cytokine proinflammatory yếu tố hoại tử khối u alpha (TNF-α) và phorbol myristate acetate (PMA), một tác nhân kích hoạt tế bào biểu mô. HBD-2 mRNA cũng được biểu hiện trong 14 trong số 15 mẫu mô nướu không viêm. Peptide HBD-2 được phát hiện bằng phương pháp miễn dịch huỳnh quang trong HGE được kích thích bằng thành tế bào F. nucleatum, nhất quán với việc kích thích mRNA bởi tác nhân này. Phân tích động học cho thấy sự tham gia của nhiều con đường tín hiệu khác nhau trong việc điều hòa hBD-2 mRNA; TNF-α và thành tế bào F. nucleatum đã kích thích hBD-2 mRNA nhanh chóng (2 đến 4 giờ), trong khi kích thích bằng PMA chậm hơn (∼10 giờ). Ngược lại, mỗi tác nhân đã kích thích interleukin 8 (IL-8) trong vòng 1 giờ. Vai trò của TNF-α như một trung gian trong tín hiệu của F. nucleatum đã được loại trừ bởi việc bổ sung anti-TNF-α không cản trở sự kích thích hBD-2. Tuy nhiên, các nghiên cứu về chất ức chế cho thấy rằng việc kích thích hBD-2 mRNA bởi F. nucleatum yêu cầu cả phiên mã gen mới và tổng hợp protein mới. Các lipopolysaccharides của vi khuẩn được tách chiết từ Escherichia coli và F. nucleatum là những tác nhân kích thích hBD-2 kém, mặc dù chúng đã tăng cường mRNA IL-8. Tóm lại, phát hiện của chúng tôi cho thấy sự biểu hiện kích thích của hBD-2 mRNA qua nhiều con đường trong HGE với một mẫu hình khác biệt với biểu hiện IL-8. Chúng tôi đề xuất rằng các khía cạnh khác nhau của phản ứng miễn dịch bẩm sinh được điều hòa khác nhau và rằng các vi sinh vật cộng sinh có vai trò trong việc kích thích các tế bào biểu mô niêm mạc trong việc duy trì hàng rào góp phần vào sự ổn định và phòng vệ của cơ thể.