单传感器振动心动图生成多模态心血管波形 背景介绍 心血管疾病（Cardiovascular Disease, CVD）作为全球范围内致病率和致死率最高的疾病之一，每年影响着数以亿计的患者，对全球医疗体系造成了巨大负担。据文献统计，每年因心血管疾病花费的医疗费用高达数十亿美元，且影响着患者的生产力与生活质量。多种风险因素如高血压、糖尿病、肥胖以及久坐不动的生活方式普遍存在，使得CVD防治难度加大。 早发现、早干预是提升CVD管理效率、减少严重心血管事件的关键，这其中可穿戴健康监测技术逐渐成为热点。通过日常佩戴心脏生理参数监测设备，患者可以主动了解自身健康状况，配合医生实现精准的个体化管理。当前主流的心血管监测技术有： 心电图（Electrocardiography, ECG）： 通过记录心脏电...
医学智能诊断新突破：随机化可解释机器学习模型推动高效医学诊断 一、学术背景与研究动因 近年来，深度学习（Deep Learning, DL）模型在医疗健康领域中扮演着举足轻重的角色。通过处理海量医学数据，DL显著提升了疾病的诊断准确性和临床决策水平。在医学影像分析、基因组学数据处理、临床疾病预测等领域，DL模型展示了强大的自动特征提取与复杂模式识别能力。但与此同时，深度模型的“黑箱”特性（即难以解释其决策过程）、庞大的计算资源消耗和冗长的训练时间，也成为其在临床实际应用中难以跨越的重要障碍。 医学领域的决策过程不仅需要高准确率，还需兼顾速度与透明性，一方面保证快速诊断以应对紧急医疗情境，另一方面满足如GDPR等对自动化决策可解释性的法律法规要求。此外，DL模型尤其是大规模神经网络所带来的能源...
一、学术背景：X染色体失活与衰老的神秘关联 在哺乳动物中，雌性个体拥有两条X染色体，雄性只有一条。为维持性别间基因剂量的平衡，雌性发育早期通过X染色体失活（X chromosome inactivation, XCI）机制，将两条X染色体中的一条随机沉默成为高度致密、转录不活跃的结构，称为“Barr小体（Barr body）”。XCI是由长链非编码RNA Xist的表达引导，通过染色体广泛包裹和一系列表观遗传修饰（如多梳复合物沉默、DNA甲基化等）实现的。在经典观点中，XCI一旦建成就能够被细胞分裂稳定传递，使得大部分X染色体基因永久只表达一条拷贝。 但过去数十年，科学家发现少数失活X染色体（称为“Xi”）上的基因可“逃逸”失活（escape from XCI），导致雌性这些基因的表达远高于...
肠道微生物及其代谢产物介导衰老过程中血管内皮细胞衰老的分子机制研究 ——《nature aging》最新成果解读 一、研究背景及意义 在人类社会深度老龄化的现实语境下，心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）已成为全球老年人群健康的最大威胁之一。现有流行病学证据显示，衰老是心血管疾病最重要的风险因素之一。然而，导致心血管系统功能衰退的重要细胞基础——血管内皮细胞（endothelial cell, EC）功能障碍，尤其是内皮细胞衰老（senescence），其体内发生的分子诱因和调控机制尚未完全阐明。 近年来，肠道微生物（gut microbiota）作为“继基因组之后的人体第二基因组”，逐渐被医学与生命科学界认识到其与机体代谢、免疫、炎症等多系统、多疾病状态之间...
一、学术背景与研究缘起 慢性肾脏疾病（Chronic Kidney Disease，CKD）是一项全球性的公共健康挑战。据流行病学数据，CKD影响全球约10-12%的人口，是全球心血管死亡（Cardiovascular Disease，CVD）的重要推手。CKD患者往往表现出“早期血管老化”（Early Vascular Aging, EVA）现象，包括动脉壁增厚、平滑肌细胞减少和血管外膜纤维化等，这使罹患心脑血管事件（如心梗和中风）的风险显著提高。但尽管临床上CKD与血管老化高度相关，其分子机制和具体触发因素却长期未明。传统观点认为，尿毒环境下氧化应激、钙化等是EVA的主要推手，但这些解释难以完全覆盖CKD相关的心血管风险。 过去十余年，关于体细胞突变（Somatic Mutation）与...
一、学术背景介绍 心血管疾病，尤其是心肌梗死（myocardial infarction, MI），是全球范围内导致死亡和致残的首要疾病之一。心肌梗死发作后，患者心脏内可在短短数小时中损失高达10亿个心肌细胞(cardiomyocyte, CM)。然而，成年心肌组织本身再生能力极低，这导致心脏无法依靠自我修复来逆转细胞损失，从而引发心力衰竭及一系列严重后果。为此，研究人员在过去十余年间积极探索基于细胞替代的新型治疗策略，希望通过“种植”外源心肌细胞以重建受损心脏结构与功能。 与体细胞直接移植相比，诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPSC）及其衍生的心肌细胞（iPSC-derived cardiomyocyte, iCM）因其理论上可无穷扩增、不易...