Двусторонняя связь и общие механизмы между саркопенией и остеопорозом: наблюдательное исследование, интегрирующее геномные, протеомные и метаболомные данные.

С использованием модели Гомпертца-Маккема мы описываем связи между возрастом и вероятностью смертности у мужчин с дефицитом тестостерона (ДТ) в зрелом возрасте, стратифицированные по лечению тестостероном ундецаноатом (ТУ) и состоянию с диабетом 2 типа (ДТ2). Мы проанализировали регистр 737 мужчин (353 и 384 мужчины на/без ТУ соответственно) с ДТ в зрелом возрасте с почти 9-летним наблюдением. Мы сравнили ассоциации между возрастом и смертностью, используя непараметрические и логистические регрессионные модели (оценивающие индивидуальную вероятность смертности) у мужчин, стратифицированных по лечению ТУ и ДТ2. Смертность была ниже (<0.001) у мужчин на ТУ по сравнению с мужчинами, не выбравшими ТУ. У мужчин на ТУ возраст был связан со смертностью (отношение шансов (OR): 1.26, 95% доверительный интервал (CI): 1.13-1.40) в нелинейном паттерне, ожидаемом в модели Гомпертца-Маккема. Однако возраст не был связан со смертностью у мужчин, не прошедших лечение ТУ (OR: 1.03, 95% CI: 0.98-1.08). Статус по ДТ2 не оказывал влияния на эти ассоциации. Связь между возрастом и смертностью варьировала между мужчинами на ТУ и теми, кто отказался от лечения. У мужчин, не получавших лечение, проявления метаболического синдрома ухудшались, что, возможно, минимизировало взаимосвязь между возрастом и смертностью. У мужчин на ТУ эти метаболические факторы риска улучшались, возможно, восстанавливая связь между возрастом и смертностью.

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.

Нейронная обратная связь играет важную роль в контроле движений, и множествоneurological расстройств (например, инсульт, детский церебральный паралич, болезнь Паркинсона, неполная травма спинного мозга) характеризуется измененной нейронной обратной связью. Исследователи создали множество вычислительных нейромышечно-скелетных моделей, контролируемых смоделированными механизмами нейронной обратной связи, но эти модели редко представляют реальных людей и, следовательно, не нашли практического клинического применения. В качестве шага к разработке персонализированных методов лечения для людей с неврологическими расстройствами это исследование использовалоPipeline моделирования нейромышечно-скелетной системы для разработки и оценки новой модели управления с синергией на основе прогноза (FF) + обратной связи (FB), используя персонализированную трехмерную модель ходьбы нейромышечно-скелетной системы реального человека после инсульта. Экспериментальные данные о ходьбе, собранные у испытуемого, использовались для создания персонализированной модели ходьбы. Затем для пяти циклов калибровки были созданы персонализированные модели управления синергией на основе FF + FB. Во-первых, персонализированная модель использовалась для оценки активации мышц нижней части тела, соответствующей электромиографическим данным испытуемого, данным о движении суставов и моментах суставов. Во-вторых, были рассчитаны пять активаций синергий на ногу с соответствующими векторами синергии, которые в точности воспроизводили активацию мышц испытуемого и моменты суставов одновременно. В-третьих, номинальные управления активацией синергии FF были рассчитаны путем усреднения активаций синергии для каждой ноги. В-четвертых, номинальные управления активацией синергии FF были масштабированы по 0, 25, 50, 75, 100 и 125%, и разрыв в воспроизведении активации мышц испытуемого был заполнен адаптацией управляющих активаций синергии FB в зависимости от положений суставов, скоростей и моментов в качестве суррогатов для длин мышц, скоростей мышц и сил сухожилий. Затем для трех циклов тестовой ходьбы шесть моделей FF + FB на основе синергии использовались для управления персонализированной моделью ходьбы испытуемого в предсказательных симуляциях. Модель 100% FF (которая все еще имела минимальную обратную связь) наиболее точно воспроизводила тестовые циклы ходьбы, и только модели 75%, 100% и 125% FF предсказали почти периодическое движение при использовании начальных условий, соответствующих экспериментальным значениям. Модели 0%, 25% и 50% FF могли генерировать почти периодические движения ходьбы только тогда, когда начальные условия позволяли значительно отклоняться от экспериментальных значений. Наши результаты предполагают, что предсказательные симуляции ходьбы могут требовать значительного управления с использованием прогноза при моделировании реального человека.

Уточнение взаимосвязи между структурой и функцией важно для понимания работы мозга. В Drosophila melanogaster доступны данные о соединениях, полученные с помощью электронной микроскопии на основе FlyEM и FlyWire, а также данные о кальциевом изображении всего мозга. Мы применили методы предварительной обработки из функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) к данным о кальциевом изображении всего мозга и всесторонне исследовали оптимальные параметры. Затем мы обнаружили, что корреляция между функциональной и структурной связностью (FC-SC) линейно снижается с увеличением количества регионов интереса, и эта тенденция была одинаковой как у мушек, так и у людей. Мы также разработали новый, более надежный метод для количественной оценки степени пред- и постсинаптической сегрегации и исследовали это в мозге мух. Это показало, что многие нейроны имеют несегрегированные синапсы. Мы извлекли высоко несегрегированные синапсы и сравнили их с случайно извлеченными нулевыми матрицами SC. Их корреляция FC-SC была значительно выше, что указывает на то, что эти синапсы хорошо способствуют FC. Напротив, высоко сегрегированные синапсы показали значительно более низкую корреляцию FC-SC и меньше способствуют FC. Нейроны с несегрегированными синапсами, подобные неимпульсным нейронам, распределены по всему мозгу и считаются важными для FC.

Идиопатический легочный фиброз — это прогрессирующее и фатальное заболевание легких, характеризующееся необратимым рубцеванием ткани, структурными нарушениями и снижением функции дыхания. Хотя в настоящее время одобрены противофибротические терапии, которые могут замедлить прогрессирование заболевания, они не могут остановить или обратить рубцевание, что подчеркивает необходимость лучшего понимания механизмов болезни. Все больше доказательств указывает на то, что клеточный сенесценс является центральным биологическим процессом, связывающим старение, уязвимость эпителиальных клеток, митохондриальную дисфункцию и аномальное восстановление ткани при легочном фиброзе. Сенесцентные эпителиальные и мезенхимальные клетки остаются метаболически активными и выделяют широкий спектр секретируемых факторов, которые способствуют активации фибробластов, постоянству сократительных клеток и чрезмерной депозиции матрикса. Недавние достижения в использовании одноячеечных и трехмерных культурах дополнительно показывают накопление переходных состояний эпителиальных клеток, которые не завершают нормальную дифференциацию и вместо этого продолжают фиброзное ремоделирование. Эти выводы предполагают, что сенесценс представляет собой не просто следствие повреждения ткани, а самоподдерживающий механизм прогрессирования заболевания. Этот обзор объединяет современные механистические представления о том, как клеточный сенесценс координирует повреждение эпителия, дисфункцию иммунной системы иBiomechanical feedback для стимуляции легочного фиброза. Мы также обсуждаем новые терапевтические стратегии, направленные на сенесцентные клетки или их сигнальные пути, подчеркивая их потенциал дополнить существующие противофибротические лечения и обеспечить более эффективную модификацию заболевания.

[Данная статья исправляет статью DOI: 10.2196/82815.]