Обнаружение падений в реальном времени на основе компьютерного зрения для низкопотребляющих платформ на краю сети

Обширные доказательства подтверждают высокую эффективность вакцин против вируса папилломы человека (ВПЧ) у молодых девушек; однако данные о реальной эффективности вакцины (ЭВ) среди женщин, привитых в возрасте от 18 до 45 лет, остаются ограниченными, особенно в Китае, где состояние ВПЧ на момент вакцинации часто неизвестно. Мы провели основанное на популяции исследование с использованием дизайна «тест-отрицательный» с соответствующими контрольными группами, используя связанные записи оScreening раке шейки матки и вакцинации в Шэньчжэне, Китай. Случаи с положительным результатом на высокоонкогенные типы ВПЧ (группа hrHPV) были сопоставлены 1:1 с отрицательными контрольными группами по возрасту, дате скрининга, регистрации по месту жительства и типу скрининга. Эффективность вакцины для хотя бы одной дозы была оценена с использованием условной логистической регрессии и стратифицирована по времени после вакцинации, валентности вакцины и возрасту на момент вакцинации. Среди 7060 сопоставленных пар общая ЭВ значительно увеличивалась с течением времени после вакцинации: 6,4% (95% ДИ: -3,9% до 15,7%) через менее чем год, 17,9% (5,5% до 28,7%) на 1-<2 года и 40,2% (29,6% до 49,2%) на 2 года и более. Среди женщин, вакцинированных не менее 2 лет назад, ЭВ против ВПЧ16/18 составила 48,4% (33,7% до 59,8%) для 2-/4-valent вакцин и 54,4% (26,5% до 71,7%) для 9-valent вакцины. Значительная защита на 2 год и более была зарегистрирована среди всех групп по возрасту на момент вакцинации: 45,7% (25,0% до 60,7%) для возрастной группы 18-26 лет, 39,6% (23,5% до 52,4%) для возрастной группы 27-35 лет и 35,5% (12,6% до 52,4%) для возрастной группы 36-45 лет. В заключение, вакцинация против ВПЧ обеспечивает умеренную защиту от положительности ДНК высокоонкогенных типов ВПЧ среди китайских женщин, привитых в возрасте от 18 до 45 лет. Тем не менее, поскольку этот результат отражает лишь одноразовый косвенный вирологический конечный пункт, а не персистирующую инфекцию или клиническое заболевание, взрослые женщины должны продолжать регулярные обследования на рак шейки матки.

Метилирование ДНК является фундаментальным эпигенетическим механизмом, и его значительные изменения (т.е. дифференциальное метилирование) регулируют экспрессию генов, спецификацию клеточных типов и прогрессирование заболеваний, не изменяя основную последовательность ДНК. Дифференциальное метилирование традиционно выявляется путем статистического сравнения двух групп с использованием существующих инструментов и поддерживает широкий спектр дальнейших анализов в исследованиях заболеваний человека. Однако существует лишь несколько наборов инструментов, которые эффективно интегрируют надежное обнаружение, аннотирование и визуализацию дифференциального метилирования, и воспроизводимость обнаруженных сигналов между инструментами остается ограниченной. Более того, существующие методы редко оценивались на метиломах с длинными прочтениями, несмотря на их растущую доступность. Здесь мы представляем DiffMethylTools, комплексную платформу, предназначенную для решения аналитических и вычислительных задач в исследованиях дифференциального метилирования. DiffMethylTools обеспечивает надежное обнаружение дифференциального метилирования с помощью обширных модулей аннотирования и визуализации для оптимизации рабочих процессов анализа. Сравнение по шести наборам данных, включая три метиломы с длинными прочтениями, показывает, что DiffMethylTools превосходит четыре широко используемых инструмента в обнаружении дифференциального метилирования, демонстрируя улучшенную общую производительность и воспроизводимость. Кроме того, DiffMethylTools совместим с верхнеуровневыми потоками данных по метилированию и облегчает последующую биологическую интерпретацию благодаря гибким возможностям аннотирования и визуализации.

Хондроциты суставов и хондроциты пластин роста имеют общего предшественника, но расходятся в процессе развития для образования различных типов хрящевых тканей, специфичных для их функций: постоянные суставные хондроциты создают и поддерживают бесфрикционную поверхность для артикуляции сустава, в то время как временные хондроциты пластин роста закладывают матричный фундамент для новой кости. После травмы суставные хондроциты могут аномально подвергаться изменениям, схожим с дифференцировку клеток пластин роста. Процессы, контролирующие как расхождение этих линий во время развития, так и изменение судьбы в заболевание, плохо поняты, но являются важными для разработки новых терапий, направленных на замедление дегенерации сустава. Мы создали модель развития человеческого хряща, используя человеческие плюрипотентные стволовые клетки (hPSCs), где сами клетки порождают зонально организованные суставные хрящевые ткани, подобные родному суставному хрящу. Мы подвергли эти ткани испытаниям в определенные моменты времени во время дифференцировки, точно определив время ограничения линии. Долгосрочные функциональные эксперименты в сочетании с секвенированием РНК одиночных клеток в течение дифференцировки и после испытания выявили ключевую роль внеклеточного матрикса в модуляции активности хондроцитов и определили терапевтические мишени, которые могут замедлить патогенную дифференцировку и прогрессирование заболеваний.

Характеризация продольных изменений мозга, связанных с его здоровьем, требует идентификации структурных и нейроанатомических биомаркеров. Целью данного исследования было выявить нейроанатомические корреляты на основе МРТ, связанные с продольным изменением Индекса здоровья мозга (ИЗМ), многомерной метрики, охватывающей когнитивные функции, эмоциональное благополучие и социальную связанность, а также исследовать их потенциал в качестве суррогатных маркеров траекторий здоровья мозга в естественной когорте. Мы исследовали нейроанатомические корреляты ИЗМ с помощью продольной морфометрии на основе поверхности у 190 здоровых взрослых (в возрасте от 20 до 70 лет). Мы выдвинули гипотезу, что морфология мозга на начальном этапе будет предсказывать результаты по ИЗМ, а изменения ИЗМ будут коррелировать с морфометрическими изменениями. Участники проходили до пяти МРТ-сканирований в течение четырех лет. Анализы на основе поверхности количественно оценивали изменения объема коры, толщины, глубины борозд (ГБ), индекса гирификации (ИГ) и фрактальной размерности (ФР). Регрессии по вершинам тестировали связи между исходным ИЗМ и морфометрическими изменениями, а также между продольными изменениями ИЗМ и морфометрическими признаками с учетом возраста, пола, образования и интервала сканирования. У мужчин начальный ИЗМ был ассоциирован с увеличением ФР с течением времени в левой нижней теменной коре. В целом по группе приросты ИЗМ коррелировали с повышением ИГ в левой островковой и задней поясной коре. У женщин улучшения ИЗМ связывались с большей ГБ в левом прекунеусе, средней височной и правой поясной извивах. Специфическое для секса взаимодействие показало, что приросты ИЗМ у мужчин ассоциированы с увеличением ИГ в левой островковой и височной коре. Эти результаты подчеркивают ФР, ИГ и ГБ как потенциальные МРТ-биомаркеры для отслеживания изменений здоровья мозга, выявляя специфические для пола нейроанатомические ассоциации с улучшениями ИЗМ в таких областях, как островок и прекунеус.

Риск заболеваний у человека возникает под воздействием совместных факторов, таких как генетика, окружающая среда, образ жизни и сопутствующие заболевания, которые действуют на протяжении времени, что приводит к повторяющимся паттернам восприимчивости к различным состояниям. Однако большинство моделей предсказания риска рассматривают заболевания как независимые исходы или полагаются на ограниченное количество входных переменных, что ограничивает их способность выявлять эти общие паттерны. Здесь мы представляем RisQ, платформу, которая изучает унифицированное представление здоровья человека в различных заболеваниях, модальностях и во времени. Это представление запрашивается на естественном языке для оценки риска заболевания для произвольных заболеваний и прогнозных горизонтов. Обобщение на невидимые группы заболеваний и прогнозные горизонты указывает на то, что информация передается между заболеваниями и со временем, выявляя общую структуру риска заболеваний, которую можно изучить. Обученный и проверенный на 488,170 участников из UK Biobank и оцененный без повторного обучения на 257,538 участников из независимой когорты All of Us, RisQ использует эту общую структуру, чтобы превзойти модели, специфичные для заболеваний, многозаболевные платформы и табличные фундаментальные модели в предсказании риска. Мы показываем, что совместное моделирование увеличивающегося числа заболеваний, входных модальностей и прогнозных горизонтов улучшает производительность, что указывает на то, что масштабирование этих осей увеличивает передачу информации и обогащает изученную структуру. Затем мы показываем, что эта структура многомасштабная: она захватывает демографические детерминанты восприимчивости к заболеваниям, одновременно организуя индивидуумов в воспроизводимые кластеры риска по заболеваниям внутри демографически ограниченных подгрупп. Генетические анализы дополнительно поддерживают биологическую обоснованность структуры, связывая потерю функции на уровне генов с профилями риска по заболеваниям. Это выявляет известные взаимосвязи HBB, SLC22A12, CASR и LDLR, в то время как также подчеркивает менее охарактеризованные ассоциации. В целом, эти результаты указывают на то, что риск заболеваний человека демонстрирует общую структуру, которую можно изучить на основе мультимодальных данных для улучшения предсказания риска, стратификации индивидуумов по восприимчивости к заболеваниям и поддержки открытия взаимосвязей между заболеваниями.

Электрический статус эпилепсии во время медленного сна (ESES) – это редкий синдром, который часто проявляется рефрактерными судорогами и когнитивными нарушениями. Иммуномодулирующие препараты могут проявлять высокую эффективность по сравнению с противосудорожными средствами (ПСС) при ESES. Наша цель заключалась в том, чтобы определить подгруппы, реагирующие на иммуномодулирующее лечение, через оценку нейровоспалительных медиаторов. В исследование вошли тридцать пять последовательно диагностированных пациентов с рефрактерным ESES, все под лечением ПСС, контрольная группа состояла из 25 человек с первичными головными болями. Образцы сыворотки, периферической крови и спинномозговой жидкости (СМЖ) были собраны до начала и после 12-месячного наблюдения за режимом лечения внутривенным иммуноглобулином (IVIg)+ПСС. Уровни YKL-40, CXCL13, HMGB1, GFAP и NFL в сыворотке и/или СМЖ, а также уровень экспрессии генов в мононуклеарах периферической крови (МПК) были измерены с помощью ELISA и количественной ПЦР в реальном времени соответственно. Судороги и активность ESES прекратились у 20 (57,1%) пациентов с ESES. На фоне IVIg+ПСС уровни YKL-40, CXCL13, HMGB1 и GFAP в СМЖ, а также уровень YKL-40 и HMGB1 в сыворотке были значительно снижены, в то время как уровень CXCL13 в сыворотке, NFL в СМЖ и уровни МПК остались сопоставимыми среди групп. Повышенные исходные уровни CXCL13, HMGB1 в СМЖ и МПК были связаны с резистентностью к лечению (n=15, 42,9%) при ESES. Уровни маркеров нейровоспаления были сопоставимы среди этиологических подгрупп (раландическая эпилепсия, генетические аномалии, детский церебральный паралич). Лечение IVIg угнетает нейровоспалительный ответ, и таким образом, иммуномодулирующее лечение в сочетании с ПСС может способствовать улучшению симптомов ESES. CXCL13, HMGB1 и IL-1β могут служить маркерами ответа на иммуномодулирующее лечение при ESES.