Importance of mitochondrial calcium uniporter in high glucose-induced cardiac myocyte apoptosis

AIM: To investigate the role of mitochondrial calcium uniporter (MCU) in high glucose(HG)-induced apoptosis of cardiac myocytes. METHODS: Cardiac myocytes were exposed to normal glucose (5.5 mmol/L glucose+ 19.5 mmol/L mannitol), HG (25 mmol/L glucose), or HG combined with 5 μmol/L spermine for 72 h. Mitochondrial free Ca²⁺ concentration ([Ca²⁺]_m), MCU at mRNA and protein levels, pyruvate dehydrogenase (PDH) activity, mitochondrial membrane potential (Δψ_m), the levels of ATP and reactive oxygen species (ROS), and apoptosis were determined. RESULTS: The [Ca²⁺]_m, the mRNA and protein levels of MCU, PDH activity, ATP levels, and Δψ_m were reduced (P<0.05), while ROS content and the protein levels of caspase-9 and caspase-3 were increased in HG group (P<0.05). Adding 5 μmol/L spermine returned these parameters toward control levels (P<0.05). Moreover, apoptosis was reduced by adding spermine and HG treatment (P<0.05). CONCLUSION: HG-induced cardiac myocyte apoptosis may be associated with the decreased MCU expression and activity, abnormal mitochondrial Ca²⁺ handling, deviant mitochon-drial respiratory chain, and mitochondrial dysfunction.     

6种喷雾助剂对3种药剂表面张力与接触角的影响

为达到农药减施增效的目的,将6种喷雾助剂(强力源、柔水通、有机硅、阿普顿、怀农特、倍创)与3种药剂(70%吡虫啉水分散粒剂、5%阿维菌素乳油、1.3%苦参碱水剂)混配,测定混配后药液的表面张力和接触角变化,分析药液表面张力和接触角的关系。结果表明,添加不同质量浓度的6种喷雾助剂均能降低药液的表面张力,其中,有机硅、强力源、怀农特降低3种药剂表面张力的效果最好,柔水通、阿普顿次之,倍创效果最差。有机硅、柔水通、强力源、怀农特降低3种药剂接触角的效果最好,阿普顿次之,倍创效果最差。分析了3种药剂在添加不同质量浓度的6种喷雾助剂后药液的表面张力与接触角余弦值的关系,结果显示,二者呈显著(P<0.05)负相关关系。综上,合理选用喷雾助剂有助于提高农药的利用率。研究结果可为田间施药和进一步研发喷雾助剂提供数据支持。     

基于热致液晶弹性体的仿生心脏泵的设计

为设计一款仿生心脏功能较佳的心室泵,采用柔性、热致伸缩的热致形变弹性体代替心肌,根据螺旋心室心肌带理论,选择心肌带的左心室段,并选取了Hilbert平面填充曲线作为热致导体在热致形变弹性体中的走行方式,设计出与真实心脏类似的心室泵结构.通过试验测量了所设计的心室泵的射血分数与心率,结果显示该心室泵的搏出量高于自然心脏,而其心率远低于自然心脏.相对于机械泵,所设计的心室泵结构与真实心脏类似,具有收缩能力强,射血分数高的优点,且不易破坏血细胞,生物相容性较好.不足之处在于,热致动液晶弹性体变形响应慢,暂时还未能达到正常心脏的心率.论证了构建双稳态结构,提高仿生心室泵效率的可能性,以及对于心肌纤维走向较为复杂的其他心肌带段,双轴拉伸机械雕刻对其仿生的可能性.此研究可为容积心脏泵的研发提供新的思路,也可以对右心衰竭等心脏疾病起到辅助治疗的作用.     

心尖锚的力学分析

设计了一种六齿镍钛合金锚钩用于封堵器等二尖瓣、三尖瓣返流修复系统的心尖固定,并对其力学特性进行研究.通过分析心脏结构及解剖数据,确定锚钩形状和可控尺寸设计变量,利用Solidworks建立锚钩3D模型,运用Abaqus软件对23个不同尺寸锚钩模型的入鞘过程进行有限元计算,分析锚钩入鞘过程中的最大入鞘力、最大冯米塞斯应变和入鞘轨迹的影响因素.制作了一种规格锚钩实物,与计算结果进行对比分析.结果表明:鞘部长度、鞘部角度及齿宽对应力、应变的影响最大,可以通过减小鞘部长度、鞘部角度及齿宽,有效降低最大应力、应变值;厚度、曲率半径及齿宽对入鞘力起到决定性作用,而根长和角度对入鞘力的影响很小;轴向刺入深度主要通过控制鞘部长度及鞘部角度来定义,径向刺入深度则由曲率半径的大小所决定.研究可为需心尖固定的心脏介入产品设计提供一定的借鉴意义.     

不同自然通风方式对日光温室性能的影响

为探究不同自然通风方式下日光温室室内环境因子的变化规律,提高日光温室自然通风效率,设计2种不同自然通风方式:后坡整体开窗式和后坡间隔开窗式。将分别采用后坡整体开窗式和后坡间隔开窗式通风方式的温室,依次记为G1、G2,并以传统顶通风式日光温室(G3)为对照,对上述3座采用不同自然通风方式的温室内部环境和作物生长状况进行了研究。结果表明:晴天白天,G1、G2的室内光照强度分别比G3提高了26.34%和10.16%,G1、G2、G3平均气温分别为33.7、33.8、34.8℃,平均相对湿度分别为47.15%、47.21%、44.03%,风速折减率分别为0.80、0.74、0.90;晴天13:00,G1、G2的植物冠层气温分布呈现南高北低,而G3的呈南低北高分布。G1、G2内的番茄产量分别比G3提高了19.54%、6.90%。综上,后坡整体开窗式表现最优。     

外源褪黑素对烟草幼苗抗旱性生理机制的影响

为研究喷施外源褪黑素对烟草幼苗不同程度干旱胁迫条件下的影响效应。以烟草幼苗为试验材料,探究喷施100 μmol·L-1外源褪黑素对干旱胁迫下幼苗的生长、光合特性、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果表明,干旱严重影响植物生长,喷施褪黑素缓解了干旱胁迫造成的植株生长抑制,并通过提高叶片叶绿素含量和净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）,降低胞间CO2浓度（Ci）,同时增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性,减少O-2和丙二醛（MDA）的含量,显著增加渗透调节物质的积累,以提高烟草幼苗的抗干旱胁迫能力,结果为褪黑素对烟草幼苗的抗旱性影响机理提供依据。     

基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法

为解决农田平地机无人驾驶作业时缺乏局部规划,进而实现平地路径在线调整的问题,以平地作业土方合理运卸且路径最短为目的,提出了一种基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法。基于农田三维地势模型,采用改进的蚁群算法规划三维路径：以平地作业土方运载为决策方向,建立新的路径搜索节点,对比平地机作业时平地铲运载土方量和经过栅格计算所需的挖填土方量,根据土方运载任务设置信息素更新规则和启发函数,获取农田平地的最佳三维路径;基于平地机的运动学模型,设置农田平地机转向约束条件,根据约束条件对路径进行平滑优化,并建立三维路径规划的效果评价标准。仿真结果表明：相比于原始蚁群算法,该方法的路径规划效果评价指标提高33.3%以上,可以更好地指导农田平地机实现局部平地任务,而且大大缩短了路径生成时间和路径长度,使路径更为平滑,更适用于辅助农田平地的自动导航作业。     

盐胁迫对向日葵幼苗生长及生理特性的影响

以银叶向日葵ARG1807（Wt）为供试材料,陕葵2号的保持系（HA）和恢复系（HL）为对照材料,利用250 mmol·L^-1 NaCl溶液进行盐胁迫处理7 d,分析供试材料与对照材料盐胁迫前后的形态变化以及叶片中的叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量及SOD活性等生理指标差异,探究银叶向日葵耐盐的形态和生理基础。结果表明：（1）Wt的株高、叶面积增量以及根、茎、叶生物量分别比未进行NaCl胁迫处理植株（对照,CK）减少24.53%、38.21%、2.59%、5.50%、3.42%,其变化幅度小于HA和HL。(2) 在盐胁迫处理下,各向日葵品种的胞间二氧化碳浓度（Ci）均显著下降,而气孔限制值（Ls）显著上升,说明HA、HL与Wt净光合速率降低主要是由于气孔因素。（3）在盐胁迫下,3个向日葵品种叶片的脯氨酸含量（Pro）、丙二醛含量（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性以及过氧化氢酶活性（CAT）均发生了显著变化,其中,Wt的脯氨酸含量、SOD活性、POD活性以及CAT活性分别比CK增加279.94%、65.09%、211.11%和55.91%,高于HA 和HL,而MDA含量比CK增加231.10%,低于HA。（4）随着时间的推移,3个向日葵品种叶片失水速率均显著上升,其中,Wt的失水速率一直低于HA、HL。在失水150 min时,HA失水速率最高,达84%,Wt叶片失水最慢,失水速率为69%,说明Wt在保水能力方面具有显著优势。（5）观察向日葵叶片表型发现：Wt的叶片表皮毛长度长,密度明显多于HA和HL,推测这可能是Wt保水性强于HA和HL的原因。分析表明：在盐逆境下,形态指标和生理指标,均为银叶向日葵表现最佳,优势突出,表明其在盐逆境下具有更强的适应能力。     

今年京城地区暖冬木材制品市场行情冷热不匀

京城地区木材业界针对木材制品供销热度经常挂在嘴边的“金九银十”的季节已经过去,冬季市场行情冷暧如何？首先,从总的木材市场走势来看,应该说是热中有冷,冷中带热,有冷有热,冷热不匀。     

北京地区木材市场小有波澜

往年的六、七月份京城地区的木材市场的形势一般都是建筑用木材销售较为平淡,而装饰装修用木材则需求较为强劲。这其中的主要原因在于,这一期间正是北京地区一年之中最热的时期,气温高、湿度大、日照强烈,有时还杂以暴雨及强雷电,恶劣的气候条件很不适合建筑室外施工,工程速度下降,对于建筑用木材的需求自然也就随之减少。