ДолголетиеbioRxivKlett, V. V., Pippich, K., Aksu, A., Reinauer, F. et al.3 мин чтенияpreprint
Реконструкция критически больших дефектов челюсти у овец с использованием каркаса из PLLA-PGA-CC
Reconstruction of critical-sized mandibular defects in a sheep model using a PLLA-PGA-CC scaffold
Карточка статьи
Рубрика
Долголетие
Источник
bioRxiv
DOI
10.64898/2026.06.25.734681
Дата
27.06.2026
Автор
Klett, V. V., Pippich, K., Aksu, A., Reinauer, F. et al.
Время чтения
3 мин
Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование.
Аннотация
Введение. Критически большие костные дефекты не могут заживать самостоятельно, что требует дополнительных и зачастую обременительных методов лечения. Таким образом, были исследованы различные синтетические заменители кроветворных тканей. Поликапро лактат (PLLA) и полигликолевую кислоту (PGA) признали многообещающими биодеградируемыми каркасными материалами. Добавление неорганических материалов, таких как карбонат кальция (CC), также было показано как полезное. Это исследование направлено на изучение влияния каркасов PLLA-PGA-CC на регенерацию костной ткани при критически больших костных дефектах на протяжении двух лет наблюдений с использованием овец в качестве модели животного.
Методы. Критически большие дефекты углов челюсти были созданы у двенадцати самок мешочниц. Дефекты челюсти были реконструированы с использованием каркасов PLLA-PGA-CC у четырех овец, в то время как оставшиеся восемь служили контрольной (без заполнения) группой. Каркасы изготавливались с использованием компьютерного проектирования и производства, с учетом взаимосвязанной пористой структуры и фиксировались с помощью клеток из полиэфирэтеракетона. Регенерация костной ткани оценивалась с использованием компьютерной томографии (КТ) через 3, 12 и 24 месяца после операции. Объем кости оценивался количественно. Кроме того, был проведен гистологический анализ.
Результаты. Хирургические процедуры прошли успешно и без серьезных осложнений. Оценка КТ показала больший объем регенерации кости в группе каркасов (средний объем: 7472 мм³) по сравнению с контрольной группой (4168 мм³, p = 0.1) через 24 месяца после операции. Резорбция каркасов и формирование компактной ламеллярной костной ткани были подтверждены гистологическим анализом. Однако остеокондуктивные свойства каркасов были ограниченными, с минимальным прорастанием костной ткани в пористую структуру. В обеих группах наблюдались инвазия фиброзной ткани и образование кистозных полостей в области дефекта.
Заключение. Каркасы PLLA-PGA-CC были признаны биосовместимыми и способствовали регенерации костной ткани по сравнению с контрольной группой. Из-за инвазии фиброзной ткани и недостатка остеокондуктивности пригодность материала для реконструкции критически больших костных дефектов ограничена.
Краткое резюме
Исследование показало, что каркасы из PLLA-PGA-CC способствуют регенерации костной ткани при критически больших дефектах у овец, хотя остеокондуктивные свойства материала ограничены.
Практический вывод
Каркасы из PLLA-PGA-CC могут быть эффективны для регенерации костной ткани, но их использование в клинической практике требует дальнейшего изучения из-за ограниченной остеокондуктивности.
Ограничения
Это предварительная публикация, она не прошла научное рецензирование. Исследование ограничено использованием модели овец, что может не полностью отражать эффективность материала у людей. Также отмечены ограничения в остеокондуктивности каркасов и недостаточное прорастание костной ткани.
Увеличивающееся количество доказательств указывает на то, что рецидивные процессы в зрительной системе играют критическую роль во время сложных задач распознавания. Техники обратного маскирования традиционно использовались как неинвазивный метод изучения рецидивных процессов: маска следует за целевым изображением, предположительно нарушая текущие процессы. Однако у этих методов есть ограничение, так как они не позволяют определить стадию зрительной системы, на которой происходят критические рецидивные процессы. В данной работе, опираясь на достижения в синтезе текстур с помощью глубоких нейронных сетей и приблизительное соответствие между стадиями зрительной системы и слоями глубоких сетей, мы разрабатываем новую психофизическую парадигму, в которой маски с текстурами, нацеленными на разные стадии зрительной системы, следуют за показом сложных изображений. В серии экспериментов мы представляем объекты испытуемым либо на короткий срок, либо в необычных позах, за которыми следует текстурированная маска, предназначенная либо только для ранней зрительной системы, либо для всей зрительной системы. Мы обнаруживаем, что оба типа текстур одинаково влияют на способности к распознаванию, что предполагает, что рецидивные процессы на ранних стадиях зрительной системы уже задействованы в этих задачах распознавания.
Инфралимбическая кора (ИЛ) описана как как способствующая, так и завершающая поведенческому поиску вознаграждения, однако обе функции, похоже, являются взаимоисключающими. Мы разрешаем это противоречие, предлагая дуальную ансамблевую модель: одну для предсказания действия-результата и другую для коррекции предсказания. С использованием долговременной минископической визуализации у крыс мы показываем, что в ходе обучения ансамбль предсказателей действия-результата усиливает свою активность, подавляя большинство нейронной популяции ИЛ. По мере стабилизации ситуации энтропия уменьшается, что отражает уточненную предсказательную модель. Во время угасания ансамбль коррекции предсказаний активируется в ответ на отсутствие вознаграждения. Компьютерное моделирование, основанное на этих двух ансамблях, успешно воспроизвело наши экспериментальные результаты. Эта структура объединяет конфликтующие модели, где манипуляции с ИЛ могут либо ускорять, либо полностью прекращать угасание, демонстрируя, что активность ИЛ динамически кодирует предсказательную точность. Наши результаты указывают на то, что ИЛ функционирует как предсказатель действия-результата, элегантно направляющий поведенческую гибкость.
Введение. Ремоделирование левого желудочка (ЛЖ) связано с нарушением сердечной функции и повышенным риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Текущие определения ремоделирования используют широкие категории, основанные на гипертрофии и средней толщине стенки. Кардиологическая магнитно-резонансная томография (КМРТ) обеспечивает детальную характеристику региональных свойств миокарда, что может улучшить стратификацию риска ССЗ с учетом половых различий.
Цели. Мы поставили свою задачу выявить детальные паттерны ремоделирования ЛЖ, их связь с риском ССЗ и клинические предикторы.
Методы. Данные о толщине стенок ЛЖ были получены с помощью КМРТ в трех независимых популяционных когорт (SHIP-TREND-0, n=931; SHIP-START-2, n=490; KORA-FF4, n=368). Половые различия в паттернах ремоделирования были определены с использованием кластерного анализа k-средних и связаны с установленными шкалами риска ССЗ, заболеваемостью и общей смертностью. Для выбора релевантных клинических предикторов паттернов ремоделирования использовалась многопараметрическая регрессия с регуляризацией LASSO.
Результаты. В выборку вошли 991 мужчина (средний возраст 52,9 года, распространенность ССЗ 7,8%) и 798 женщин (52,5 года, 2%). Были обнаружены четыре кластера ремоделирования для мужчин и женщин соответственно. Для подмножества этих кластеров были найдены значимые связи с увеличенным риском ССЗ, например, у женщин кластер высокого риска был ассоциирован с увеличением на 10,6 (95% доверительный интервал: 8,9, 12,3) процента в 10-летней шкале риска Фрамингема. Связи были независимы от артериального давления и массы миокарда. Только у женщин связи также были независимы от средней толщины стенки и концентричности ЛЖ. Выбор переменных выявил отличительные клинические предикторы паттернов ремоделирования.
Заключение. Особенно у женщин, региональные паттерны толщины стенок ЛЖ выявляют неблагоприятное ремоделирование сердца и могут улучшить стратификацию риска ССЗ сверх существующих стратегий. Автоматизированная реализация во время получения изображений и интеграция с моделями на основе формы могут способствовать клиническому применению.
Интрогрессия от несampled гоминидных линий стала все более важным элементом истории человеческой эволюции. Недавние исследования показывают, что глубоко отличающиеся линии гоминид могли внести предковую составляющую либо непосредственно в современного человека, либо косвенно через интрогрессию от денисовцев, в то время как выводы остаются сложными из-за нехватки эталонных геномов, слабого сигнала и неопределенности в реконструкции глубоких генеалогий. Мы показываем аналитически и с помощью симуляций, что интрогрессия, опосредованная денисовцами, производит предсказуемые изменения в локальной коалиционной глубине, которые можно приблизительно оценить с помощью масштабируемых обобщенных статистик, в частности парной последовательной дивергенции, что указывает на то, что значительная информация о глубоко различающемся предке сохраняется в вариациях последовательностей без явной реконструкции генеалогий. Используя этот инсайт, мы разрабатываем DEEP (Точная оценка глубокого предка с использованием эффективных прокси), нейросетевую структуру без ARG для выявления кандидатных регионов суперархайческого предка. DEEP сохраняет обнаружимую мощность при низких уровнях ложных позитивов в широком диапазоне демографических параметров, остается масштабируемым и восстанавливает сигналы из небольших выборок. Применяя DEEP к океанийцам, тибетцам и ханьцзам, мы определяем примерно 0,4–0,6 % геномных окон с доказательствами суперархайческого предка. Кандидатные регионы показывают как значительное наложение, так и заметную неоднородность между популяциями, с повторным обогащением вблизи локуса HLA во всех популяциях, что указывает на то, что иммунные регионы повторно сохраняют глубоко различающуюся предковую составляющую.
Дым от лесных пожаров представляет собой растущую глобальную угрозу здоровью, в значительной степени из-за выбросов тонких частиц (ПМ). Контрольные сжигания, которые имеют важное значение для поддержания устойчивых лесов в многих местах, также могут снизить выбросы от лесных пожаров в обработанных районах, которые затем сгорают. Однако контрольные сжигания также производят дым, создавая компромисс в их чистом влиянии на выбросы ПМ. Мы разработали математическую модель, показывающую, что при большинстве современных глобальных условий выбросы от контрольных сжиганий редко компенсируют сокращение выбросов от лесных пожаров и, следовательно, в целом увеличивают выбросы ПМ. Анализ 73 предыдущих исследовательских площадок показывает, что сообщенные сокращения чистых выбросов часто основываются на нереалистичных предположениях, например, о том, что все обработки затем подвергаются воздействию лесного пожара в течение их эффективного срока службы. Используя эмпирически обоснованные оценки ожидаемых частот столкновений, мы обнаружили, что контрольные сжигания увеличивают чистые выбросы на 99% площадок, с медианным увеличением на 210% в течение 10 лет (IQR: 70 до 475%), и только 0,06 тонны выбросов от лесного пожара удается избежать на каждую тонну выбросов от контрольного сжигания (IQR: 0,03 до 0,15). Однако контрольные сжигания проводятся намеренно в благоприятных метеорологических условиях, что позволяет дыму рассеиваться более безопасно, чем во время лесных пожаров. Таким образом, вопрос о том, могут ли контрольные сжигания снизить риски для здоровья, увеличивая выбросы, и о том, можно ли снизить их эмиссионное воздействие по сравнению с текущей практикой, является критически важной областью для будущих исследований. Тем не менее, контрольные сжигания имеют множество целей и преимуществ; они остаются необходимыми для управления лесами и уменьшения рисков.
С учетом старения глобального населения саркопения и остеопороз стали критически важными проблемами общественного здравоохранения. Мышцы и кости анатомически и функционально тесно взаимосвязаны, но биологические механизмы, связывающие саркопению и остеопороз, до сих пор не были полностью раскрыты. В данном исследовании систематически изучалась двусторонняя связь и общие механизмы между саркопенией и остеопорозом с помощью многоомической аналитики, интегрирующей геномные, протеомные и метаболомные данные из Британского биобанка. Наши результаты показали, что эти два состояния могут являться взаимными факторами риска. Более высокий индекс сухой массы тела (отношение рисков [HR] = 0.830, 95% доверительный интервал [CI]: 0.788-0.874), большая сила захвата рукой (HR = 0.544, 95% CI: 0.531-0.558) и более быстрый обычный темп ходьбы (HR = 0.735, 95% CI: 0.723-0.746) были значительно связаны с более низкой заболеваемостью остеопорозом, при этом несколько плазменных белков и метаболитов были идентифицированы как медиаторы в этих ассоциациях. В то же время более высокая минерализация костей левой пятки (HR = 0.613, 95% CI: 0.394-0.946) и правой пятки (HR = 0.591, 95% CI: 0.380-0.912) была связана с уменьшением риска саркопении. Также мы наблюдали положительную генетическую корреляцию (r = 0.25, p = 1.6 × 10), между саркопенией и остеопорозом, а также значительное совпадение в генах, связанных с риском, и циркулирующих биомаркерах между двумя состояниями с согласованными направлениями эффектов. Кроме того, изменяемые факторы, такие как курение, продолжительность сна и физическая активность, продемонстрировали схожие паттерны эффектов между саркопенией и остеопорозом, с более чем 30% перекрытием в медиаторах белков и метаболитах. Эти открытия подчеркивают общие патофизиологические пути, которые могут лежать в основе обоих состояний, и ожидается, что они способствуют пониманию взаимозависимости мышц и костей.