Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-B>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE B (Biomedicine & Biotechnology)

ISSNs 1673-1581 (Print); 1862-1783 (Online); CN 33-1356/Q; started in 2005,Monthly.

JZUS-B is an international "Biomedicine & Biotechnology" reviewed-Journal indexed by SCI-E, MEDLINE, PMC, BA, BIOSIS Previews, JST, ZR, CA, SA, AJ, ZM, CABI, CSA, etc., and supported by the National Natural Science Foundation of China. It mainly covers research in Biomedicine, Biochemistry and Biotechnology, etc.

Impact factor: 1.099 (2011), 1.108 (2012), 1.293 (2013), 1.278 (2014), 1.303 (2015), 1.676 (2016), 1.815 (2017), 1.879 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE B

ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly

2021 Vol.22 No.6 P.431-520

Cover:

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Contents:

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<<< CONTENTS >>>

Review

Review: Research advances in bioactive components and health benefits of jujube (Ziziphus jujuba Mill.) fruit

Yang LU, Tao BAO, Jianling MO, Jingdan NI, Wei CHEN

DOI: 10.1631/jzus.B2000594 Downloaded: 5977 Clicked: 11154 Cited: 0 Commented: 3315(p.431-449) <Full Text> <PPT> 4646

Chinese summary <1858> 红枣生物活性成分及其保健作用的研究进展

摘要：红枣作为一种膳食补充剂，是公认的健康食品。它含有多种生物活性物质，如多糖、多酚、氨基酸、核苷酸、脂肪酸和维生素等。这些活性物质具有抗癌、抗氧化、抗炎、降血脂、降血糖、免疫调节、神经保护、镇静和抗病毒等生理功能。除此之外，本文还归纳了红枣果实中的生物碱和膳食纤维及其生理功能。同时，对影响枣树果实资源开发利用的相关问题进行了探讨，并提出了未来红枣营养功能的研究方向。本文将为红枣产品的开发及红枣营养成分在功能性食品中的应用提供一定的参考依据。

关键词组：红枣；功能成分；生物活性；功能食品；保健作用

Research Articles

Cytocompatible cellulose nanofibers from invasive plant species Agave americana L. and Ricinus communis L.: a renewable green source of highly crystalline nanocellulose

Olga L. EVDOKIMOVA, Carla S. ALVES, Radenka M. KRSMANOVIĆ WHIFFEN, Zaida ORTEGA, Helena TOMÁS, João RODRIGUES

DOI: 10.1631/jzus.B2000683 Downloaded: 1998 Clicked: 4019 Cited: 0 Commented: 0(p.450-461) <Full Text> <PPT> 1531

Chinese summary <21> 基于入侵植物龙舌兰和蓖麻提取的具有细胞相容性的纳米纤维：一种高结晶性纳米纤维素的可再生的绿色资源

创新点：本研究中，首次使用入侵植物龙舌兰和蓖麻纤维来生产具有细胞相容性和高度结晶的纤维素纳米纤维。
目的：探索入侵植物龙舌兰和蓖麻作为制备高结晶纤维素纳米纤维的可再生资源的潜力。
方法：通过碱性或酸性水解方法来制备纤维素纳米纤维；利用扫描电子显微镜（SEM）结合X射线能谱（EDX）、动态光散射（DLS）、X射线衍射（XRD）以及傅立叶变换红外光谱（FTIR）对获得的材料的表型、化学组成和结晶度进行了分析表征。
结论：本研究发现从美国龙舌兰和蓖麻中提取的纤维素纳米纤维的结晶度指数（CI）很高，分别为94.1%和92.7%。通过评估所制备的纤维素纳米纤维对HEK293T细胞的细胞毒性作用，发现两种不同提取方法获得的纳米纤维在所测定的浓度范围内（即0-500 µg/mL）均显示出细胞相容性。研究结果表明，从龙舌兰和蓖麻纤维中提取的纳米纤维素可作为一种新型可再生的绿色资源，制备高结晶纤维素且具有细胞相容性的纳米材料，具有很高的生物医学应用潜力。

关键词组：纳米纤维；纳米纤维素；龙舌兰属；蓖麻属；结晶度；入侵物种；生物医学应用

3D brain glioma segmentation in MRI through integrating multiple densely connected 2D convolutional neural networks

Xiaobing ZHANG, Yin HU, Wen CHEN, Gang HUANG, Shengdong NIE

DOI: 10.1631/jzus.B2000381 Downloaded: 1937 Clicked: 3429 Cited: 0 Commented: 0(p.462-475) <Full Text> <PPT> 1548

Chinese summary <19> 集成多个密集连接二维卷积神经网络（2D-CNNs）分割模型的脑胶质瘤三维分割

概要：为了克服处理三维医学扫描的计算负担和二维医学扫描中空间信息的不足，本文提出了一种新的脑胶质瘤分割方法，该方法将三个密集连接的二维卷积神经网络（2D-CNN）分割模型的分割结果进行融合。为了将低级特征和高级特征组合在一起，本文在网络结构设计中添加了紧密连接的模块，这样在学习过程中随着网络层数的增加，低级特征将不会被遗漏。此外，为了解决神经胶质瘤水肿区域边界模糊的问题，我们叠加并融合了液体衰减反转恢复（FLAIR）模态图像和T2模态图像以增强水肿区域。对于网络训练的损失函数，我们改进了交叉熵损失函数，有效避免了网络过度拟合。本文在多模态脑肿瘤图像分割数据集（BraTS）上进行实验验证。其中，我们的方法在BraTS2018训练集上在整个肿瘤，肿瘤核心和增强肿瘤区域的Dice系数值分别达到了0.84、0.82和0.83；在BraTS2018验证集上达到0.82、0.85和0.83；在BraTS2013测试集上达到的0.81、0.78和0.83。实验结果表明，该方法具有良好的准确性和快速的处理能力，具有良好的临床应用前景。

关键词组：脑胶质瘤；磁共振成像（MRI）；分割；密集连接块；二维卷积神经网络（2D-CNNs）

Molecular cloning, characterization and expression analysis of three key starch synthesis-related genes from the bulb of a rare lily germplasm, Lilium brownii var. giganteum

Yun WU, Minyi SUN, Shiqi LI, Ruihan MIN, Cong GAO, Qundan LYU, Ziming REN, Yiping XIA

DOI: 10.1631/jzus.B2000545 Downloaded: 1939 Clicked: 3008 Cited: 0 Commented: 0(p.476-491) <Full Text> <PPT> 1665

Chinese summary <19> 特异性种质巨球百合鳞茎淀粉合成关键酶基因的克隆、鉴定及表达分析

目的：本研究基于鳞茎特异性膨大野生种质巨球百合与其原种野百合在淀粉含量及结构上的差异，克隆并分析了巨球百合三个淀粉合成关键基因，旨在为进一步深入研究淀粉代谢在鳞茎形成中的作用机制提供理论参考。
创新点：本研究首次从重要野生百合资源中系统克隆淀粉合成关键酶基因，并分析其时空表达特性，获得了AGPS基因候选单核苷酸多态性（SNP）位点。
方法：采用蒽酮法测定非结构性碳水化合物含量并用高碘酸-希夫反应染色法及投射电镜观察淀粉的显微及超微结构；采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术克隆获得巨球百合淀粉合成相关基因，并应用BLAST、ExPASy、TMHMM、SWISS-MODE、Cell-PLoc、SMART、MEGA及KaKs_Calculator等生物信息学软件对其基因序列进行分析；采用实时荧光定量PCR分析基因的时空表达差异。
结论：本研究证实巨球百合及原生种野百合在淀粉含量及特性方面存在差异，并用RACE技术克隆获得了LbgAGPS、LbgGBSS及LbgSSIII基因。三种基因均在鳞茎中表达较高，且随着鳞茎发育整体呈现上升趋势，与鳞茎的形成存在较强的相关性。AGPS基因上存在丰富的SNP位点，且主要为纯化选择。

关键词组：百合属；淀粉合成；鳞茎发育；单核苷酸多态性（SNP）；表达模式

Blocking the JAK2/STAT3 and ERK pathways suppresses the proliferation of gastrointestinal cancers by inducing apoptosis

Xi WANG, Chunyan DAI, Yifei YIN, Lin WU, Weiyang JIN, Yufei FU, Zhe CHEN, Ke HAO, Bin LU

DOI: 10.1631/jzus.B2000842 Downloaded: 1821 Clicked: 3076 Cited: 0 Commented: 0(p.492-503) <Full Text> <PPT> 1549

Chinese summary <23> 阻断JAK2/STAT3和ERK通路诱发凋亡抑制胃肠道癌的增殖

目的：探索在胃肠道肿瘤细胞中的JAK2/STAT3和MEK/ERK信号通路之间的交互作用，明确两者相互作用在肿瘤细胞增殖和凋亡的作用。
创新点：发现JAK2/STAT3和ERK信号在胃癌（GC）和胰腺导管腺癌（PDAC）细胞内的相互作用，为克服胃肠道肿瘤的化疗耐药提供新的治疗策略。
方法：在GC和PDAC细胞系中，应用MEK抑制剂--曲美替尼（Trametinib）和JAK2抑制剂--费德拉替尼（Fedratinib）单独或共同抑制MEK和JAK2/STAT3信号通路，利用CCK-8和蛋白质印迹（western blot）方法检测细胞增殖和凋亡，及相关信号通路的激活情况；同时利用荷瘤小鼠检测JAK2/STAT3和MEK信号通路的抑制对肿瘤生长的影响。
结论：本研究发现，MEK抑制剂--曲美替尼在抑制MEK信号通路的同时却对JAK2/STAT3信号通路有较强的激活作用，无法有效抑制胃癌细胞和胰腺癌细胞的增殖；而JAK2抑制剂--费德拉替尼虽可以有效抑制JAK/STAT3信号通路的激活，但显著促进ERK信号通路的异常活化，导致对胃癌细胞和胰腺癌细胞的生长抑制作用失效。而当JAK2/STAT3和ERK信号通路同时被抑制后，抗增殖效果显著增强，且该作用效应与促进肿瘤细胞的凋亡进程密切相关。此外，这两种抑制剂的结合有效阻止了荷瘤小鼠的肿瘤生长，有很好的抗肿瘤效果，避免了化疗耐药的发生。

关键词组：胃肠道肿瘤；JAK2/STAT3通路；ERK通路；交互作用；凋亡

Clinically applicable artificial intelligence algorithm for the diagnosis, evaluation, and monitoring of acute retinal necrosis

Lei FENG, Daizhan ZHOU, Chenqi LUO, Junhui SHEN, Wenzhe WANG, Yifei LU, Jian WU, Ke YAO

DOI: 10.1631/jzus.B2000343 Downloaded: 1691 Clicked: 3294 Cited: 0 Commented: 0(p.504-511) <Full Text> <PPT> 1560

Chinese summary <23> 人工智能技术在急性视网膜坏死诊治中的应用

目的：探讨人工智能技术评估急性视网膜坏死病灶的有效性和准确性。
创新点：本研究首次将人工智能技术应用于急性视网膜坏死的诊治，有利于减少该疾病的误诊率，以及弥补治疗前后定量分析的空白。
方法：随机选取眼科就诊的急性视网膜坏死患者32人41眼，收集149张眼底广角眼底拍照，眼科专家对数据进行标注，选取合适的模型建模、数据集学习、训练，评估，评估学习训练后的人工智模型在识别视网膜坏死区域的准确性、敏感性和特异性。观察和比较临床治疗前后模型识别的视网膜坏死灶面积改变，并分析其与房水病毒载量的关系。
结论：人工智能在急性视网膜坏死的诊疗中具有良好的应用价值，值得进一步研究和推广。

关键词组：急性视网膜坏死；人工智能；临床应用

Serum macrophage migration inhibitory factor as a potential biomarker to evaluate therapeutic response in patients with allergic asthma: an exploratory study

Huiyuan ZHU, Shaochun YAN, Jingshuo WU, Zhong ZHANG, Xiaolin LI, Zheng LIU, Xing MA, Lina ZHOU, Lin ZHANG, Mingming FENG, Yiwei GENG, Aixin ZHANG, Sabina JANCIAUSKIENE, Aiguo XU

DOI: 10.1631/jzus.B2000555 Downloaded: 1796 Clicked: 3463 Cited: 0 Commented: 0(p.512-520) <Full Text> <PPT> 1631

Chinese summary <25> 血清巨噬细胞移动抑制因子作为评估过敏性哮喘患者治疗反应的潜在标志物：一项探索性研究

目的：探讨血清巨噬细胞移动抑制因子在过敏性哮喘治疗反应评估中的应用价值。
创新点：采用血清巨噬细胞移动抑制因子评估过敏性哮喘的治疗反应。
方法：我们纳入了过敏性哮喘轻中度急性发作患者30例，并以20例健康人为对照，分别检测和分析了治疗前后患者以及健康人的血清巨噬细胞移动抑制因子、总免疫球蛋白E（总IgE）、外周血嗜酸性粒细胞百分数和呼出气一氧化氮等指标，同时进行肺功能检查以监测患者的治疗反应。
结论：血清巨噬细胞移动抑制因子作为一种潜在的生物标志物，可用于评估过敏性哮喘轻中度急性发作患者的治疗反应。

关键词组：巨噬细胞移动抑制因子；过敏性哮喘；嗜酸性粒细胞炎症；呼出气一氧化氮；免疫球蛋白E（IgE）