提升基层眼病诊疗能力,湖南有个眼健康诊治新模式

2022-06-23 22:37:47 文章来源:网络

本文转自:人民日报

“今天一天我们都在(湖南)湘潭地区的几家**院做督查,了解他们开展眼科能力提升项目的现状和困难。”湖南眼底病专病联盟主席,中南大学湘雅二**院眼科教研室主任、视网膜专病中心负责人罗静接受人民日报健康客户端采访时已经是周六的晚9点,从声音中都能听得出疲惫。

罗静主任提到的眼科能力提升项目是湖南省县级公立**院眼科能力提升项目,至今已启动一年左右。不同于以往传统的帮扶模式,该项目是在湖南省卫健委、湖南省**药管理局、中南大学湘雅二**院的指导和支持下,旨在探索“以专病为切入口,聚焦县域、省市县三级联动、农村**围城市”的湖南眼健康新模式,通过信息化**建设,利用人工智能远程**疗黑科技在眼病预防、诊断和随访等应用,提升基层**院眼病早期筛查能力,促进眼部疾病风险的早发现、早干预、早治疗。

罗静主任在边城花垣县人民**院为糖尿病患者做检查

从眼底病切入,为基层**院增患者、提能力

“其实,在2017年的时候,我们湘雅二院眼科唐罗生主任就牵头成立了跨区域眼科**联体,覆盖湖南省各市州及所属县市眼科,以及其他省份多所**院眼科。”罗静主任谈及在5年前就重视与基层**院双向互动时回忆说,“省级大**院专科**生非常忙碌,工作量非常大,我们眼底病专科**生的手术很多时候都是从早上做到**,甚至凌晨两三点,很多年都是如此。其中的主要原因就在于眼底病专科**生太少,且都集中在我们这样的**院,而很多基层眼科的能力太薄弱了,基层的患者都涌向了城市。”

因此,从2017年开始,湘雅二**院眼科**联体就走向基层**院就开展了查房、义诊、“手术帮扶”、眼病诊疗培训等工作等。为了加强区域的眼底病**生联动,2019年成立了湖南眼底病专病联盟。2021年湖南省县级公立**院眼科能力提升项目推广后,更是对纳入项目的190家**院分区域启动眼科能力的现状调查和分区域的眼底病诊治规范化培训。

之所以要从眼底病切入,罗静主任表示:“近年来,糖尿病视网膜病变、近视相关视网膜病变、老年人常见的年龄相关**黄斑病变、青光眼等发病率逐渐上升,成为眼健康的主要**手,不少患者由于错过救治时机,导致不可逆**的视力下降甚至失明。而视网膜是全身**可以通过无创方式直接观测到血管和神经的部位,通过眼底检查可以早期发现疾病,及时治疗可以挽救这些患者的视力。”

用AI赋能,让眼底诊疗更快、覆盖人**更广

不同于以前的传统方式——派省市**院的眼底病**生到基层做义诊,罗静主任团队牵头的湖南省县级公立**院眼科能力提升项目利用智慧**疗,开启了远程会诊模式,即使相隔千里也能及时便捷地进行眼底病诊断。

罗静主任举例介绍:“一名患者来自湘、鄂、渝三省(市)交界之地的龙山,距离长沙有500多公里,以前如果他驾车来市里看眼底病,需要6个小时左右,现在,当地的**生可以先用眼底照相机拍一张照片,只需要1分钟左右,就可以通过鹰瞳AI人工智能识别、筛查出眼底病。当地的**生收到反馈后会将眼底照相远程传送给我们,我们再次对眼底影像进行甄别,再根据患者的具体情况,给出可操作**的意见和建议。整个过程快速而高效。”

而且AI人工智能影像设备适用面非常广,基层眼科**生或者护士可以在经过简单培训后即可采集影像。“目前,我国眼科优质**疗资源匮乏、分布不均衡,尤其是眼底病**生,由于培**周期长,一名成熟的眼底病**生至少需要十年以上,在县域能进行眼底病诊疗和手术的**生很少。”罗静主任认为,基于视网膜影像人工智能识别的早期检测、**诊断及健康风险评估解决方案,可以****生高效、高质地进行眼病评估。

“我觉得,采用这样的模式,单位工作时间内的工作效率和覆盖人**,相比以往至少增加了10倍!”罗静主任表示,由于眼科影像的特点和优势,非常有利于我们探索通过人工智能进行专病分级诊疗模式,这将有望突破分级诊疗落地难的困境,未来可期!

本文转自:科技日报

科技日报记者 陈 曦

草甘膦年产量超70万吨,是全球应用**广、产量**大的除草剂。然而草甘膦滥用会产生杂草耐药**,并对生态环境和人类健康产生潜在威胁。近日,湖北大**命科学学院郭瑞庭教授团队首次解析了来源于芒稗(一种恶**的稻田杂草)的醛酮还原酶AKR4C16和AKR4C17催化草甘膦降解的反应机制,并通过分子改造大幅提升了AKR4C17对草甘膦的降解效率。该研究成果近日在线发表在国际期刊《有害物质杂志》上。

日益严重的草甘膦耐药**

草甘膦自20世纪70年代问世以来,风靡全球,逐渐成为**廉价、应用**广、产量**大的广谱除草剂。它通过特异**来抑制植物生长代谢过程中关键的5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶,从而引起**括杂草在内的植物代谢紊乱和**亡。“因此,培育抗草甘膦的转基因作物并搭配草甘膦在田间使用,是现代农业中控制杂草的一种重要方式。”郭瑞庭介绍。

然而,随着草甘膦的广为使用及滥用,数十种杂草逐渐进化,产生了较高的草甘膦耐受**。此外,抗草甘膦的转基因作物并不能够分解草甘膦,导致草甘膦会在作物内积累和转运,还有可能通过食物链传播危害人类健康。

因此,亟须挖掘可以降解草甘膦的基因,以培育低草甘膦残留的高抗草甘膦转基因作物。

2019年,**和澳大利亚的研究团队首次从抗草甘膦的芒稗中,鉴定出2个降解草甘膦的醛酮还原酶——AKR4C16和AKR4C17,AKR4C16和AKR4C17利用NADP+(**酰胺腺嘌呤二核苷磷酸,一种辅酶)作为辅因子,将草甘膦降解为无毒的氨甲基膦酸和乙醛酸。

“AKR4C16和AKR4C17是首次报道的植物自然进化产生的草甘膦降解酶。”本文共同通讯作者戴隆海副教授说,但对于这两个蛋白是怎么催化草甘膦降解的分子机制一直尚不清楚,阻碍了进一步开发利用这两种降解酶解决耐药**和草甘膦难以降解的难题。

酶结构设计改造提升草甘膦降解效率

为了深入探究AKR4C16和AKR4C17降解草甘膦的分子机制,郭瑞庭教授团队通过X射线晶体衍射技术分别解析了这两种酶与辅因子高分辨率的复合体结构,揭示了草甘膦、NADP+与AKR4C17合成三元复合体的结合模式,提出了AKR4C16和AKR4C17介导草甘膦降解的催化反应机制。

NADP+和草甘膦分别与AKR4C17活**区关键氨基酸残基通过氢键、疏水作用等分子间作用力,结合在AKR4C17的底物结合区。然后,NADP+的**酰胺基团的C4位点夺取草甘膦C2位的一个氢原子;C2位失去1个氢原子的草甘膦分子不稳定,在活**区的催化氨基酸位点经由草甘膦的磷酸基团**下,草甘膦分子内的C-N键氧化断链,降解为无毒的氨甲基膦酸和乙醛酸,这一过程中NADP+同时被还原生成NADPH。

在获得了AKR4C17/NADP+/草甘膦的**细三维结构模型后,郭瑞庭教授团队进一步对草甘膦与AKR4C17的底物结合区进行分析,发现草甘膦分子的磷酸基团与AKR4C17底物口袋缺少有效的分子间相互作用力,使得草甘膦与AKR4C17底物口袋的结合不够牢固,可能不利于AKR4C17催化草甘膦的降解反应。

通过对AKR4C17的结构分析,团队发现AKR4C17底物口袋区的苯丙氨酸F291位点与草甘膦的磷酸基团距离较近,将F291位点突变成组氨酸(F291H)、赖氨酸(F291K)、**氨酸(F291R)或天冬氨酸(F291D)后,研究团队发现这些突变体的活**均有不同程度的提升;其中,F291D突变体对草甘膦的催化活**较野生型AKR4C17提高了70%。进一步解析AKR4C17F291D的晶体结构发现,F291D位点的突变增强了AKR4C17底物结合口袋与草甘膦分子间的亲水作用,从而使草甘膦分子更稳定地结合在AKR4C17的底物结合口袋,增强了AKR4C17介导的草甘膦降解反应。

“我们的工作揭示了AKR4C16和AKR4C17催化草甘膦降解的分子机制,为进一步改造AKR4C16和AKR4C17,以提高其对草甘膦的降解效率奠定了重要的基础;另外,我们成功构建了草甘膦降解效率提升的突变体蛋白AKR4C17F291D,为培育低草甘膦残留的高抗草甘膦转基因作物,以及利用微生物工程菌降解环境中的草甘膦,提供了重要的参考。”戴隆海表示。

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