Breast cancer has now replaced lung cancer as the most prevalent malignant tumor worldwide, posing a serious health risk to women. We have recently designed a promising option strategy for the treatment of breast cancer. In this work, cyclodextrin metal-organic frameworks with high drug-carrying properties were endo-crosslinked by 3,3'dithiodipropionyl chloride to form cubic phase gel nanoparticles, which were drug-loaded and then coated by MCF-7 cell membranes. After intravenous injection, this multifunctional nanomedicine achieved dramatically homologous targeting co-delivery of honokiol and indocyanine green to the breast tumor. Further, the disulfide bonds in the nanostructures achieved glutathione-responsive drug release, induced tumor cells to produce reactive oxygen species and promoted apoptosis, resulting in tumor necrosis, and at the same time, inhibited Ki67 protein expression, which enhanced photochemotherapy, and resulted in a 94.08 % in vivo tumor suppression rate in transplanted tumor-bearing mice. Thereby, this nanomimetic co-delivery system may have a place in breast cancer therapy due to its simple fabrication process, excellent biocompatibility, efficient targeted delivery of insoluble drugs, and enhanced photochemotherapy.

Abstract Background To investigate the feasibility of rapid CEST MRI acquisition for evaluating oxidative phosphorylation (OXPHOS) in human skeletal muscle at 3 Tesla, utilizing ultrafast Z-spectroscopy (UFZ) MRI combined with the Polynomial and Lorentzian line-shape Fitting (PLOF) technique. Methods UFZ MRI on muscle was evaluated with turbo spin echo (TSE) and segmented 3D EPI readouts. Five healthy subjects performed in-magnet plantar flexion exercise (PFE) and subsequent changes of amide, phosphocreatine (PCr) and partial PCr mixed creatine (Cr + ) CEST dynamic signals post-exercise were enabled by PLOF fitting. PCr/Cr CEST signal was further refined through pH correction by using the ratios between PCr/Cr and amide signals, named PCAR/CAR, respectively. Results UFZ MRI with TSE readout significantly reduces acquisition time, achieving a temporal resolution of <50 seconds for collecting high-resolution Z-spectra. Following PFE, the recovery/decay times ( τ ) for both PCr and Cr in the gastrocnemius muscle of the calf were notably longer when determined using PCr/Cr CEST compared to those after pH correction with amideCEST, namely s and τ PCr = 98.1 ± 20.4 s versus τ CAR =36.4 ± 18.6 s and τ PCAR = 43.0 ± 13.0 s, respectively. Literature values of τ PCr obtained via 31 P MRS closely resemble those obtained from pH-corrected PCr/Cr CEST signals. Conclusion The outcomes suggest potential of UFZ MRI as a robust tool for non-invasive assessment of mitochondrial function in skeletal muscles. pH correction is critical for the reliable OXPHOS measurement by CEST.

Repeatable experiments with accurate data collection and reproducible analyses are fundamental to the scientific method but may be difficult to achieve in practice. Several flexible, open-source tools developed for the R and Python coding environments aid the reproducibility of data wrangling and analysis in scientific research. In contrast, analogous tools are generally lacking for earlier stages, such as systematic labelling and processing of field samples with hierarchical structure (e.g. time points of individuals from multiple lines or populations) or curating heterogenous data collected by different researchers over several years. Such tools are critical for modern research given trends toward globally distributed collaborators using higher-throughput technologies. As a step toward improving repeatability of methods for the collection of biological samples, and curation of biological data, we introduce the R package baRcodeR and the PyTrackDat pipeline in Python. The baRcodeR package provides tools for generating biologically informative, hierarchical labels with digitally encoded 2D barcodes that can be printed and scanned using low-cost commercial hardware. The PyTrackDat pipeline integrates with baRcodeR output to build a web interface for sample management and tracking along with data collection and curation. We briefly describe the application of principles from baRcodeR and PyTrackDat in three large research projects, which demonstrate their value to (i) help document sampling methods, (ii) facilitate collaboration and (iii) reduce opportunities for human errors and omissions that could otherwise propagate through downstream data analysis to compromise biological inference.

Objective: Myomas of the uterus are the most common benign tumors of the female reproductive system. This article presents a detailed review of the suturing methods and ancillary techniques for uterine incision used in transumbilical single-port laparoscopic myomectomy in order to provide a reference for beginners and a research direction for the future development of this surgery. Mechanism: The authors reviewed credible search engines and literature databases (such as PubMed) for the period 2000–2023, extracted published data and content, and summarized the collected information. This was combined with the authors own surgical experience to provide a detailed description of the suture methods and ancillary techniques for uterine incision used in transumbilical single-port laparoscopic myomectomy. Findings in Brief: This review provides a comprehensive understanding of the suture methods and ancillary techniques for uterine incision commonly used in transumbilical single-port laparoscopic myomectomy. The advantages and limitations of different methods are also recognized. Conclusions: Suture methods for uterine incision in transumbilical single-port laparoscopic myomectomy include: simple interrupted suture, figure-of-eight suture, interrupted mattress suture, simple continuous suture and baseball type suture. Ancillary techniques for uterine incision in transumbilical single-port laparoscopic myomectomy include: needle hook assisted method, suspended line method, one-handed operation method and the modified operative method.

The relationship between brain entropy (BEN) and early brain development has been established through animal studies. However, it remains unclear whether the BEN can be used to identify age-dependent functional changes in human neonatal brains and the genetic underpinning of the new neuroimaging marker remains to be elucidated. In this study, we analyzed resting-state fMRI data from the Developing Human Connectome Project, including 280 infants who were scanned at 37.5-43.5 weeks postmenstrual age. The BEN maps were calculated for each subject, and a voxel-wise analysis was conducted using a general linear model to examine the effects of age, sex, and preterm birth on BEN. Additionally, we evaluated the correlation between regional BEN and gene expression levels. Our results demonstrated that the BEN in the sensorimotor-auditory and association cortices, along the 'S-A' axis, was significantly positively correlated with postnatal age (PNA), and negatively correlated with gestational age (GA), respectively. Meanwhile, the BEN in the right rolandic operculum correlated significantly with both GA and PNA. Preterm-born infants exhibited increased BEN values in widespread cortical areas, particularly in the visual-motor cortex, when compared to term-born infants. Moreover, we identified five BEN-related genes (DNAJC12, FIG4, STX12, CETN2, and IRF2BP2), which were involved in protein folding, synaptic vesicle transportation and cell division. These findings suggest that the fMRI-based BEN can serve as an indicator of age-dependent brain functional development in human neonates, which may be influenced by specific genes.

Introduction The Kuye River Basin, a typical erosion area of the Loess Plateau region with the second largest tributary of the Yellow River Basin, faces significant environmental challenges and intense human activities. Balancing environmental sustainability and economic development in this region is urgent. Methods Therefore, this study takes this basin as the object and evaluates the landscape ecological risk and human activity intensity from 2000 to 2022 based on land use/land cover, population distribution and nighttime lighting data. And a geographically weighted regression model was used to reveal the correlation between the two. Results and discussion Results showed that the average landscape ecological risk index in 2000, 2015, and 2022 were 9.01×10 -4 , 5.61×10 -4 , and 7.40×10 -4 , respectively. This shows that the overall landscape ecological risk index is low in the first 15 years and then gradually increases over time. Cultivated land, grassland and construction land are the main landscapes, the expansion of 7.95 times construction land is a key factor in the intensification of human activities, mainly concentrated in the northwest, followed by a gradual expansion towards the south-east, and likewise the landscape ecological risks follow the same trend. Medium to high intensity human activities exacerbate landscape ecological risks, with a significant positive correlation, while low intensity human activities cause little damage to landscape ecology. To achieve sustainability, it is necessary to effectively control construction land and improve land use structure. Then, in the planning work, priority will be given to the northwest region with high human activity intensity and high landscape ecological risks, and the governance direction will gradually shift to the southeast region. These findings provide empirical evidence to support decision-making and underscore the need for comprehensive strategies to mitigate landscape ecological risks and promote sustainable development in the Kuye River Basin.

Abstract The extent to which evolution can rescue a species from extinction, or facilitate range expansion, depends critically on the rate, duration, and geographical extent of the evolutionary response to natural selection. Adaptive evolution can occur quickly, but the duration and geographical extent of contemporary evolution in natural systems remains poorly studied. This is particularly true for species with large geographical ranges and for timescales that lie between ‘long-term’ field experiments and the fossil record. Here, we introduce the Virtual Common Garden (VCG) to investigate phenotypic evolution in natural history collections while controlling for phenotypic plasticity in response to local growing conditions. Reconstructing 150 years of evolution in Lythrum salicaria (purple loosestrife) as it invaded North America, we analyze phenology measurements of 3,429 herbarium records, reconstruct growing conditions from more than 12 million local temperature records, and validate predictions across three common gardens spanning 10 degrees of latitude. We find that phenology clines have evolved along parallel climatic gradients, repeatedly throughout the range, during the first century of evolution. Thereafter, the rate of microevolution stalls, recapitulating macroevolutionary stasis observed in the fossil record. Our study demonstrates that preserved specimens are a critical resource for investigating limits to evolution in natural populations. Our results show how natural selection and trade-offs measured in field studies predict adaptive divergence observable in herbarium specimens over 15 decades at a continental scale.