利用人工智能评估溃疡性结肠炎

Gastroenterology [IF:22.682]
① 溃疡性结肠炎(UC)的内窥镜结果和活检结果常存在差异;② 纳入2012例UC患者的40758张结肠镜图像和6885个活检结果,构建深度神经网络模型(DNUC);③ 对875例结肠镜检查的UC患者进行前瞻性研究,以内镜医师结果为参考标准,DNUC 准确率90.1%,kappa系数为0.798;④ DNUC与内镜医师UCEIS评分的组内相关系数为0.917;⑤ DNUC鉴别组织学缓解患者准确率为92.9%,与活检结果kappa系数为0.859;⑥ DNUC无需粘膜活检即可准确识别症状缓解的患者。
【主编推荐语】近期研究表明,人工智能(AI)和深度学习在各种医疗和内窥镜领域可能存在作用。Gastroenterology发表的文章,试图开发一种基于内镜下UC图像的深度神经网络系统(DNUC),以达到与内窥镜专家同等的准确评估水平。此外,该研究的目标是创建一个AI系统来预测内镜图像的组织学缓解,以降低活检的成本和固有风险。结果表明,用DNUC评估来自UC患者的内镜图像,识别那些内镜缓解和组织学缓解的准确率分别为90.1%和92.9%。因此,DNUC可以在不需要粘膜活检采集和分析的情况下识别缓解患者。(@nana)
Development and Validation of a Deep Neural Network for Accurate Evaluation of Endoscopic Images From Patients with Ulcerative Colitis
2020-02-11, doi:10.1053/j.gastro.2020.02.012
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利用独特的成像技术鉴别与IBD有关的细胞

Gastroenterology [IF:22.682]
① 纳入24名个体(IBD和健康对照),利用流式质谱成像(IMC)平台对肠段进行高度多重图像分析,并对组织完整性、上皮活性和免疫细胞组成进行分析;② IBD中上皮细胞增殖和HLA-DR(人白细胞抗原DR型)的表达增加,与炎症的严重程度相关,同时CD14+单核细胞、浆细胞和Tregs富集,;③ 邻域分析揭示:IBD肠黏膜Tregs优先与CD68+巨噬细胞、CD4+ T细胞和浆细胞作用;④ 在CD患者,而非UC患者中,Tregs优先与活化的溶菌酶C+CD68+巨噬细胞相互作用。
【主编推荐语】免疫系统参与IBD疾病发生发展的机制尚不完全清楚,IBD研究的一大挑战是疾病的异质性,以及缺乏对肠道黏膜中免疫细胞如何互作的理解。Gastroenterology发表的文章,利用IMC(Imaging mass cytometry)在人IBD组织上进行靶向空间蛋白质组学,以量化炎症黏膜环境中的上皮完整性和免疫细胞组成,并通过分析患者活检样品邻近组织切片的H&E染色,获得基于组织学炎症严重程度的图像分析。最后,利用邻域分析,阐明CD和UC中调节性T细胞与其他免疫细胞类型的细胞间相互作用。本研究结果提示,IMC可用于表征IBD的炎症环境,是一个具有广阔应用前景的工具,如用于确定IBD的亚群及治疗效果的生物标志物等。(@nana)
Highly multiplexed image analysis of intestinal tissue sections in patients with inflammatory bowel disease
2021-09-14, doi:10.1053/j.gastro.2021.08.055
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胞外ATP水解酶E-NTPD8是如何缓解结肠炎症的?

PNAS [IF:11.205]
① E-NTPD8(外核苷三磷酸二磷酸水解酶8)在大肠上皮细胞中高表达,并水解微生物来源的肠道内ATP;② 在Entpd8−/−小鼠中,消除单核细胞和中性粒细胞,而不是适应性免疫细胞,可以缓解DSS诱导的结肠炎;③ 髓系细胞中的ATP-P2X4受体轴加重了Entpd8−/−小鼠结肠炎;④ 细胞外ATP通过P2X4受体诱导Ca2+内流,促进中性粒细胞的糖酵解,进而抑制Gr-1+ CD11b+细胞凋亡,同时增加细胞内的活性氧水平。
【主编推荐语】粘膜免疫细胞和肠道微生物释放的细胞外三磷酸腺苷(ATP)能引发多种免疫反应,从而导致肠道炎症的发生。在小肠上皮细胞中,外核苷三磷酸二磷酸水解酶(E-NTPD)7对管腔ATP的水解对控制T辅助17 (Th17)细胞数量至关重要。然而,结肠中微生物来源的ATP调控的分子机制仍然知之甚少。PNAS发表的文章,研究了E-NTPD8在维持肠道稳态中的免疫调节功能。Entpd8缺乏的小鼠结肠内管腔ATP浓度增加,这导致中性粒细胞存活时间延长,因为P2X4受体(P2X4R)促进糖酵解,从而加剧了右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎。因此,E-NTPD8通过控制髓系细胞中P2X4受体的糖酵解代谢改变来抑制肠道炎症。(@nana)
The ATP-hydrolyzing ectoenzyme E-NTPD8 attenuates colitis through modulation of P2X4 receptor–dependent metabolism in myeloid cells
2021-09-28, doi:10.1073/pnas.2100594118

Nature子刊:综述基因技术防控蚊媒疾病

Nature Communications [IF:14.919]
① 蚊虫是登革热、疟疾等疾病的重要传播媒介,给全球健康造成重大威胁;② 作者针对生物防控和基因工程技术对蚊虫防控开展讨论,并围绕两种新防控策略论述其最新的研究进展;③ 研究结果表明,生物防控利用沃尔巴克氏菌 (Wolbachia) 进行垂直传播来阻断病原体,而基因工程则通过改变蚊子基因来抑制种群;④ 沃尔巴克氏菌 和转基因工程技术防控策略有望替代传统的蚊媒疾病防控方法。
【主编推荐语】登革热和疟疾等蚊媒疾病对全球健康造成严重负担。目前已经开发出阻断病原体的沃尔巴克氏菌或基于基因组工程的蚊子控制策略来解决这些问题,这两者都需要将经过改造的蚊子释放到环境中。本研究中,作者回顾了这两种有前途的技术的最新发展、显著的相似之处和重要区别,并讨论了它们在蚊媒疾病控制中的未来应用。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
Combating mosquito-borne diseases using genetic control technologies
2021-07-19, doi:10.1038/s41467-021-24654-z
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