UBE2F是近年来新鉴定出的E2拟素耦联酶,在多种人类肿瘤中高表达并与患者不良预后呈正相关。UBE2F与凋亡敏感基因蛋白(sensitive to apoptosis gene, SAG)E3连接酶配对,通过催化Cullin 5的拟素化修饰激活cullin rING ligase 5 (CRL5) E3泛素连接酶,降解抑癌底物蛋白质,或催化非Cullin底物蛋白质RHEB的拟素化修饰,激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mammalian target of rapamycin complex 1, mTORC1),从而在体内外研究中促进肿瘤细胞的生长、增殖以及存活。此外,UBE2F还能够调节自然杀伤细胞(natural killer cell, NK)的功能,UBE2F敲除增强NK细胞的抗肿瘤免疫。我们课题组研发的UBE2F小分子抑制剂HA-9104能够显著抑制肺癌细胞生长,并增加肺癌细胞对放疗的敏感性,表明UBE2F是一个极具潜力的肿瘤治疗靶点。本文旨在综述UBE2F的结构特征与催化机制,重点阐述UBE2F在肿瘤发生发展中的功能及相应分子机制,并探讨靶向UBE2F治疗肿瘤的策略,最后展望未来的基础研究方向及新药研发。

本文通过宿主细胞-微生物细胞相互作用的视角综述了宿主-微生物相互作用在肠道疾病和肠道肿瘤中的作用。作为肠道的重要环境因素,肠道微生物在宿主的肠道疾病与肿瘤中发挥着重要作用,而肠道微生物与宿主肠道之间的作用是双向的。肠道中的微生物可以通过直接黏附与接触上皮细胞,激活细胞内的信号传导通路,影响炎症及肿瘤的发生,同时肠道微生物也可以通过产生各种蛋白质、次级代谢产物或外泌体,这些菌源性产物可以通过非接触依赖的方式调控肠道的上皮、免疫及神经元细胞,影响疾病进程。同时近年来的研究也更多关注于肠道微生物的调控因素。尤其发现宿主也是影响肠道菌群的关键因素。例如宿主肠道细胞表面携带的特定黏附蛋白质,肠道免疫,甚至是宿主的血型均可以影响肠道微生物的组成与功能,而这些改变的微生物可以进一步影响宿主的肠道,影响宿主肠道疾病及肿瘤进展。因此,阐明宿主与微生物的双向互动关系有利于我们更深入地理解疾病的致病机制,并对未来肠道微生物的精准调控提供理论基础及指导。

T细胞耗竭和持久性不足是限制其效应功能和过继性T细胞疗效的主要因素。耗竭的T细胞和嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T,CAR-T)细胞表现出终末分化、免疫抑制性受体及耗竭相关转录因子表达增加,伴随着氨基酸摄取和代谢途径失衡。异常的氨基酸代谢被认为是肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)诱导T细胞耗竭的特征性标志之一,其关键驱动机制包括:(1)耗竭T细胞内在代谢失调:氨基酸转运体表达下调削弱mTORC1信号通路,抑制蛋白质合成及能量供应;IL-2/STAT5信号促进色氨酸代谢激活AhR,诱导耗竭基因表达。(2)TME氨基酸竞争:肿瘤细胞竞争性摄取甲硫氨酸,减少T细胞内H3K79me2修饰及STAT5信号;髓源性抑制细胞分泌精氨酸酶消耗精氨酸;吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)消耗色氨酸。(3)TME免疫抑制性氨基酸代谢产物:IDO/IL4i1产生犬尿氨酸、甲硫氨酸挽救途径代谢物以及肿瘤相关巨噬细胞分泌鸟氨酸,共同促进T细胞功能耗竭;肠道菌群代谢产物破坏溶酶体功能或激活AhR信号加剧T细胞耗竭。针对上述机制,当前研究的氨基酸代谢干预策略聚焦于三方面:(1)T细胞工程化改造:过表达支链酮酸脱氢酶激酶促进CAR-T细胞记忆样分化及体内持久性;表达犬尿氨酸酶降解免疫抑制代谢物。(2)代谢重编程:补充5-羟色胺提升糖酵解关键酶GAPDH活性;设计氨基酸感应原件实现TME依赖性CAR表达。(3)临床转化探索:甲硫氨酸/丝氨酸限制饮食增强肿瘤免疫原性;IDO抑制剂、精氨酸酶药物与免疫检查点抑制剂联用展现协同抗肿瘤潜力。此外,由于TME及T细胞不同分化阶段的氨基酸代谢异质性,未来研究需整合时空组学与¹³C/¹⁵N同位素示踪技术,进一步解析微环境氨基酸代谢异质性,以进一步开发基于代谢竞争的免疫疗法。

中介体复合物亚基12(mediator complex subunit 12, MED12)作为中介体激酶模块的核心组分,通过表观遗传机制调控转录程序,在肿瘤免疫微环境的重塑中扮演关键角色。本综述系统阐释MED12的双重免疫调控作用及机制。在肿瘤细胞层面,MED12通过稳定异染色质蛋白HP1α,维持H3K9me3介导的内源性逆转录元件(endogenous retroviruses,ERVs)沉默状态。MED12缺失导致HP1α降解,解除ERVs转录抑制,进而激活dsRNA-MDA5/MAVS-Ⅰ型干扰素轴,促进干扰素刺激基因表达及MHC-I上调,显著增强CD8⁺ T细胞浸润并增敏免疫检查点阻断(immune checkpoint blockade ,ICB)疗效。在免疫细胞层面,MED12作为表观遗传开关,动态协调T细胞静息-激活状态转换,MED12缺失使T细胞停滞于中间状态。Med12缺失通过解除中介体核心模块抑制、增强STAT/AP-1转录活性及IL-2信号通路,赋予CAR-T细胞持久性抗肿瘤表型。此外,在NK细胞中MED12缺失系统性地重编程其转录与代谢状态,显著提升其在免疫抑制微环境中的适应性与杀伤效能。综上所述,MED12不仅可作为预测免疫治疗响应的生物标志物,其跨细胞类型的调控功能更为协同提升肿瘤免疫原性与效应细胞功能提供了双效靶点,为克服免疫治疗耐药开辟了新的策略方向。

氧化应激(oxidative stress)作为多种慢性疾病(神经退行性疾病、糖尿病、心血管疾病、恶性肿瘤等)发生发展的核心驱动因素,通过损伤生物大分子、异常调控NF-κB、核因子E2相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)等关键信号通路构成致病网络,已成为疾病干预的核心靶标,其与慢性疾病的密切关联为临床防治提供了重要理论锚点。本综述聚焦抗氧化防御系统的临床应用价值与治疗潜力,系统梳理了酶类(SOD、CAT、GPx等)与非酶类(维生素、GSH、辅酶Q10等)抗氧化系统的组成及协同作用机制,二者通过高效清除活性氧(reactive oxygen species, ROS)、维持细胞还原态,共同形成机体抗氧化防线。同时,本综述总结了当前抗氧化治疗的四大核心药物类别(酶类抗氧化剂、化学合成类药物、天然来源药物、维生素及微量元素),并概述了纳米抗氧化材料、ROS响应药物递送、信号通路靶向及精准抗氧化等创新研究思路。针对临床应用中存在的个体反应差异、药物相互作用、氧化应激检测受限及肿瘤中ROS的“双刃剑”效应等挑战,本综述提出个性化治疗与新型制剂研发的未来方向,为优化氧化应激相关慢性病的精准防治方案提供了系统的理论支撑与实践参考。

蛋白酶体介导的蛋白质降解系统依赖于泛素及泛素连接酶E3等相关因子,实现对底物蛋白质的选择性降解;而去泛素化酶(deubiquitylating enzymes, DUBs)则通过去除泛素修饰维持底物蛋白质的稳定性。卵巢肿瘤结构域去泛素化酶4(ovarian tumor domain-containing deubiquitinase 4, OTUD4)是去泛素化酶家族成员之一,能够特异性识别并水解多种泛素链类型,在维持细胞稳态和调控多条信号通路中发挥关键作用。近年的研究表明,OTUD4参与多种生物学过程,包括DNA损伤修复、应激颗粒(stress granules, SGs)形成以及免疫与炎症信号调控。在DNA损伤应答中,OTUD4通过去除靶蛋白质上的多聚泛素链修饰,稳定关键修复因子,从而促进同源重组修复和基因组完整性维持。在细胞遭受环境或代谢应激时,OTUD4参与应激颗粒的动态调控,影响mRNA代谢及蛋白质稳态。在免疫与炎症反应中,OTUD4使底物蛋白质去泛素化,稳定其表达并调节先天免疫信号通路的活化,从而影响抗病毒反应、肿瘤免疫逃逸及炎症进程。值得注意的是,OTUD4的异常表达与多种疾病密切相关,包括病毒感染、自身免疫性疾病及多种肿瘤,提示其可能成为潜在的治疗靶点。本文将系统综述OTUD4的分子机制与生物学功能,阐述其蛋白质结构特征、底物识别与去泛素化调控机制,梳理OTUD4在细胞周期调控、DNA损伤修复、免疫应答及肿瘤发生发展等关键生理病理过程中的作用,以期为深入理解其在疾病发生发展中的作用及药物开发提供理论基础。

肿瘤转移是一个高度复杂的多步骤级联过程,也是导致癌症相关死亡的主要原因。其发生过程中,肿瘤细胞需依次完成局部侵袭、血管内渗、循环存活、血管外渗以及远端定植等环节,每一阶段均受到严苛微环境的限制与挑战。作为细胞形态与运动性的核心调控体系,细胞骨架在转移全过程中发挥着关键作用,其功能依赖于微丝、微管、中间丝、相关结合蛋白质及黏附分子之间的精细协同。本综述系统阐述细胞骨架动态重塑如何驱动间充质样迁移、维持失巢存活、抵御流体剪切力并推动内皮细胞附着。本文强调,细胞骨架不仅是维持细胞形态的静态支架,更是一个高度动态的分子引擎,能够整合多层级的生化与力学信号以协调复杂的细胞行为。深入揭示其在转移级联中的作用机制,将为抗转移治疗策略的创新提供关键机遇,同时也提出新的挑战。

色氨酸(tryptophan,Trp)代谢在维持免疫稳态及肿瘤进展中具有关键作用,其代谢通路的紊乱,包括犬尿氨酸(kynurenine, Kyn)通路的异常活化,吲哚胺2,3-双加氧酶1(indoleamine 2,3-dioxygenase 1, IDO1)、色氨酸2,3-双加氧酶(tryptophan 2,3-dioxygenase, TDO)、白细胞介素4诱导蛋白1(interleukin-4-induced-1, IL4I1)等代谢关键酶的异常高表达和过度活化,以及肠道微生物产生的吲哚衍生物等,均可促进免疫抑制性肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)的形成。IDO1与TDO的过度活化不仅耗竭局部色氨酸,还促进免疫抑制性代谢物Kyn的积累,激活芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor, AHR)等多种信号通路,诱导调节性T细胞(regulatory T cell, Treg)分化、CD8⁺ T细胞耗竭、免疫检查点分子(例如PD-1)上调、M2型肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages, TAMs)及髓源性抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)浸润等,从而促进免疫逃逸。尽管以IDO1抑制剂为代表的靶向治疗策略在临床前表现出良好潜力,但关键临床试验的失败提示,色氨酸代谢网络的复杂性与冗余性。本文系统综述了色氨酸代谢的3条主要代谢通路以及其异常代谢在肿瘤免疫微环境形成中的作用。通过综合分析色氨酸代谢靶向治疗的研究进展和现状,剖析了以IDO1抑制剂为代表的治疗策略失败的潜在原因和耐药机制,以及当前治疗策略的局限性,并探讨了未来多靶点联合干预以及IL4I1、AHR配体调节剂等新兴靶点探索的潜在方向。

胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)是恶性程度极高的消化道肿瘤,早期诊断困难且预后极差。其复杂的肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)是驱动疾病进展、侵袭转移及治疗耐受的关键因素,成为领域内研究难点。肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAFs)作为 TME 中占比最高的非肿瘤细胞成分,其高度异质性及功能复杂性是调控 PDAC 生物学行为的核心枢纽,通过代谢交互、细胞外基质重塑、信号传导及免疫调控等途径,深度参与 PDAC 的增殖、侵袭、转移及治疗抵抗。本文系统综述CAFs的生物学特征(亚型分类、起源机制等)、调控 PDAC 进展的关键分子机制,以及CAF靶向治疗策略的最新研究进展,为深化 CAFs 在 PDAC 病理生理过程中的作用认知、推动精准靶向治疗的临床转化提供参考。

癌基因激活和抑癌基因失活被视为驱动肿瘤的核心事件,而近年研究发现,表观遗传重塑也参与了这一调控肿瘤发生发展的重要过程。众多证据表明,癌症相关基因的变异能够改变细胞内多种表观修饰状态。本文重点阐述了TP53、PTEN、IDH1等抑癌基因及BRAF、KRAS、MYC等原癌基因的异常调控通过改变DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA调控等表观遗传状态,进而驱动肿瘤异质性、可塑性及耐药性的调控机制。这些研究表明,癌症相关基因不仅能够作用于下游的表观调控因子导致表观重塑,同时表观异常调控也可通过反馈回路主动参与肿瘤演进。据此,本文系统总结了基因变异驱动癌症过程中与异常表观遗传调控相关的关键分子机制,旨为深入理解表观重塑在基因变异推动肿瘤演进中的生物学意义,并为靶向肿瘤中表观遗传相关靶点的治疗策略提供参考。

作为一类能够有效抑制肿瘤生长的信号传导通路,环鸟苷磷酸-腺苷磷酸合酶-干扰素基因刺激因子(cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase-stimulator of interferon gene,cGAS-STING)通路正日益引起人们的关注。该通路通过识别从细胞核/线粒体泄漏到细胞质中的异常双链DNA(double-stranded DNA,dsDNA),能够增强机体免疫反应,调节重塑肿瘤微环境,诱导肿瘤细胞的死亡。具体途径包括激活树突状细胞(dendritic cells,DC)、活化CD8⁺T细胞、识别肿瘤细胞抗原、增强肿瘤微环境中自然杀伤细胞(natural killer,NK)浸润等。靶向激活该通路的STING激动剂对肿瘤的治疗发挥至关重要的作用。靶向治疗与免疫治疗的联合应用有可能极大提升整体治疗效果。本文阐述了cGAS-STING通路的信号转导途径,对其在激动剂靶向治疗与免疫治疗2个领域的作用进行综述,并系统总结了该通路相关疗法与传统疗法、免疫检查点抑制剂等疗法的联用治疗优势与潜在负面作用,为临床应用提供理论指导。

增强子RNA(enhancer RNA, eRNA)是一类由增强子区域转录产生的非编码RNA,其不仅是增强子活性的标志,更是基因转录调控中的重要功能执行者。eRNA的典型特征为双向转录、5′ 端加帽、通常不发生剪接、多无poly(A)尾以及核内低稳定性。eRNA的转录起始与终止受多层级调控:组蛋白修饰例如组蛋白H3第27位赖氨酸乙酰化(histone H3 lysine 27 acetylation, H3K27ac)作为增强子活化的关键标志,与中介体(mediator)、转录因子(transcription factor, TF)及其他共激活因子协同作用,促进RNA聚合酶Ⅱ(polymerase Ⅱ, Pol Ⅱ)在增强子上的募集,从而启动eRNA的转录;而整合子(integrator)与聚合酶相关因子1复合物(polymerase-associated factor 1 complex, PAF1C)则介导新生转录本的切割,实现转录的早期终止。同时,m⁶A转录后修饰通过阅读蛋白质YTHDC1(YTH domain-containing protein 1)调控eRNA稳定性、液—液相分离(liquid-liquid phase separation, LLPS)及功能输出。在功能机制上,已合成的eRNA可作为分子支架,进一步招募CREB结合蛋白及其同源蛋白p300(CBP/p300)、含溴结构域蛋白4(bromodomain-containing protein 4, BRD4)以及SWI/SNF等染色质重塑因子,促进局部染色质开放与三维构象重排;此外,eRNA还能通过调控Pol II的暂停释放、介导增强子—启动子环(enhancer-promoter loop, E-P loop)的形成与稳定、以及参与R环(R-loop)结构的建立等途径,在顺式及反式层面调控基因表达。在癌症中,eRNA普遍表达异常,不仅可上调致癌基因或抑制抑癌基因,还能重塑肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)并调控免疫检查点(immune checkpoint, IC)分子,进而影响肿瘤增殖、转移及免疫治疗反应。尽管eRNA在作为诊断、预后生物标志物和靶向治疗方面展现出巨大潜力,但其低丰度、瞬时性表达和体内递送障碍仍是临床转化的主要瓶颈。随着单细胞多组学、空间转录物组学、CRISPR-dCas13 实时标记、人工智能驱动的数据整合及新型药物递送平台的不断发展,我们有望系统揭示eRNA的时空功能谱,并推动其向精准诊疗的转化应用。本文系统综述了eRNA的分子特征、多层级调控网络及其在癌症中的作用,评估了其临床转化面临的挑战与对策,并对未来研究的方向进行了展望。

核呼吸因子1(nuclear respiratory factor 1, NRF1)是调控线粒体生物合成、蛋白酶体稳态和细胞氧化还原平衡的核心转录因子。在过去的5年中,关于NRF1在翻译后修饰、转录调控以及信号网络交互等方面的研究取得了显著进展。NRF1的成熟活化高度依赖于从内质网锚定、N-糖基化修饰、去糖基化脱酰胺到蛋白酶体依赖的加工过程,该机制构成了感应蛋白酶体应激的反馈调节环路。泛素化(例如FBS2、ARMC5)与去泛素化(USP19)的动态平衡精细调控其蛋白质稳定性,而磷酸化修饰(例如TBK1、ATM)则介导其对病原感染及衰老信号的快速应答。在细胞核内,NRF1通过与sMaf形成二聚体、招募PGC-1α及染色质重塑复合物,实现靶基因的时空特异性转录。在功能上,NRF1不仅通过AMPK/PGC-1α轴维持线粒体稳态,还广泛参与炎症反应、屏障功能、线粒体自噬及抗病毒免疫的调控。在肿瘤中,NRF1通过形成正反馈环路(例如LPCAT1/ERK/CREB)或相分离凝聚体驱动恶性进展。基于其调控网络,靶向NRF1上游激酶、稳定性调节因子或转录活性本身,为代谢性疾病、神经退行性疾病及肿瘤治疗提供了潜在策略。然而,病理条件下NRF1自身表达变化的机制尚不明确,且其与NFE2L1的命名混淆问题仍需澄清。

N⁶-甲基腺苷(N⁶-methyladenosine, m⁶A)是真核生物mRNA中最普遍的转录后修饰,其通过“书写器”、“擦除器”和“阅读器”可动态可逆地调控基因表达,在多种生物学过程中发挥关键作用。作为人体最大的器官,骨骼肌占人体总重的30%-40%,主要发挥着运动控制、能量代谢和内分泌调节的生理功能,骨骼肌损伤会严重影响人们的生活质量。目前,m⁶A 修饰及其调控因子在骨骼肌损伤相关疾病中的调控作用逐渐受到关注,相关的研究大量涌现。例如在炎症反应中,通过对炎症因子的表达、Janus激酶2/信号转导与转录激活因子3(JAK2/STAT3)以及叉头框转录因子3(FOXO3)信号通路的调控,参与肌肉萎缩、老化相关肌病的炎症反应;在蛋白质代谢失衡中通过调控泛素-蛋白酶体途径,参与去神经损伤诱导的肌肉萎缩、肌蛋白合成与降解平衡。在线粒体功能障碍及氧化应激中,通过对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白-过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子(1αmTOR-PGC-1α)等信号通路,蛋白质激酶D2(PRKD2)、视神经病变诱导反应蛋白(OPTN)等特定蛋白质的调控,参与骨骼肌氧化应激和线粒体自噬作用。在肌肉再生及卫星细胞功能异常中,通过影响卫星细胞的分化,参与肌肉萎缩和肌肉再生过程。本文总结概括了m⁶A修饰及其调控因子在骨骼肌损伤中的作用及分子研究进展,以期为深入理解骨骼肌损伤的分子机制以及为骨骼肌损伤的防治策略研究提供新的思路。

天然萜类化合物在医药和农业领域应用广泛,但传统提取和合成方法存在效率与环境问题。本研究旨在解决这一困境,以基因组挖掘与 OSMAC 机制为依托,探索天然萜类化合物的高效发现与合成策略。通过全基因组测序、生物信息学分析及序列相似性网络定位生物合成基因簇(biosynthetic gene cluster, BGCs)和萜烯合酶基因(terpene synthase, TPS),整合代谢工程成果优化前体途径,利用 CRISPR-Cas 系统、异源表达宿主及近缘物种底盘细胞实现高效合成。同时引入 OSMAC 机制,借助多组学技术优化代谢网络并筛选高活性产物。研究发现,基因组挖掘与 OSMAC 机制的结合克服了传统方法的资源限制,提升了产物多样性和合成效率,为天然萜类化合物的可持续开发提供理论和技术支持,有望推动其在药物研发和绿色农业中的创新应用,助力相关领域向高效、环保方向发展。

棕矢车菊素是天然类黄酮的一种,具有广泛的药理作用,尤其具有抗癌作用,但其在结直肠癌(colorectal cancer, CRC)中鲜有报道,本研究聚焦于棕矢车菊素在CRC中的抗肿瘤机制。实验将人结肠癌细胞系HCT116细胞随机分为Control组、棕矢车菊素不同浓度组(Jaceosidin-L,25 μmol/L,50 μmol/L,100 μmol/L)、抑制剂组(10 μmol/L compound C,inhibitor)、棕矢车菊素+抑制剂组(Jaceosidin-H+inhibitor),经处理48 h,通过CCK-8法、流式细胞术和Transwell检测发现,棕矢车菊素可显著抑制癌细胞增殖(降低A₄₅₀值)和促进凋亡,并减少迁移和侵袭(P<0.05);免疫荧光显示,其能下调N-cadherin、上调E-cadherin蛋白质水平的表达以抑制上皮间质转化(P<0.05);qRT-PCR结果证实,其可下调增殖相关基因Ki67及抗凋亡基因Bcl-2的mRNA表达,上调促凋亡基因Bax的mRNA表达(P<0.05);Western 印迹检测显示,其能激活AMPK/SIRT1通路,且上述效应可被AMPK抑制剂逆转(P<0.05),研究初步表明,棕矢车菊素对HCT116细胞有抑制作用,其机制可能与激活AMPK/SIRT1信号通路有关。

铁硫簇是生物体中十分重要的一种无机辅因子,在志贺氏菌中有2套铁硫簇合成系统即SUF系统与ISC系统,它们在志贺氏菌生活史中不同阶段的作用与系统内相应蛋白质的功能尚不清楚。本研究采用荧光定量PCR技术分析了志贺氏菌侵染HeLa细胞前后与氧胁迫条件下各系统内基因表达量的差异,发现侵染宿主细胞后及长时间氧胁迫条件下主要发挥作用的是SUF系统,说明SUF系统与志贺氏菌侵染及适应极端生存环境息息相关。进一步重组表达铁硫簇合成系统中相关的蛋白质,体外研究证实,SufB与IscU具有支架蛋白质的功能,可以将无机亚铁离子与硫离子结合形成铁硫簇,并且SufC与SufD可以与SufB形成蛋白质复合体进而提高其稳定性;SufA与IscA具有铁硫簇转运蛋白的功能,可以将支架蛋白质上的铁硫簇转运给脱辅基顺乌头酸酶,从而激活其催化活性。同时发现,HscA与HscB作为分子伴侣亦可以提高IscU转运铁硫簇的能力。总之,本研究确定SUF与ISC系统在志贺氏菌生活史中不同阶段的作用,并且对各自系统内相应蛋白质的功能进行研究,对志贺氏菌的致病机制和分子进化的研究提供一定的理论基础。

流式细胞分选是获取高活性特定表型细胞的关键技术,其分选后细胞的纯度、得率及活性为核心评估指标,而下游测序技术的普及对分选细胞的数量与质量提出了更高要求。尽管分选前样本制备与仪器参数的影响已被广泛研究,但分选后细胞的恢复处理流程仍缺乏系统优化,尤其是不同静置孵育条件对细胞活性与得率的影响尚不明确。本研究选用人肾上皮细胞系HEK293T细胞,系统探究了静置环境(室温、冰上、细胞培养箱)、静置时间(0~30 min)及细胞数量(1×10⁵~2×10⁶ 个)对分选后细胞活性与得率的影响。结果显示,室温静置会显著损害细胞活性,传统冰上静置虽利于维持活力但无法有效提升得率;而细胞培养箱中静置30 min能够同步维持高细胞活性并显著提高得率,是分选后HEK293T细胞的最优静置孵育方案,该方案在生理温度下有利于细胞状态恢复,并在百万级大量细胞处理中效果尤为突出。本研究填补了流式分选后处理流程的重要空白,所确立的简单标准化操作方案,为保障下游实验的可靠性与重复性提供了关键技术支持。

全球水环境正面临污染加剧、生态退化和水资源短缺等多重压力,水安全形势日益严峻,水传播病原体带来的公共卫生风险不断上升。然而,现有检测技术普遍存在前处理耗时、灵敏度不足及难以适用于大体积或复杂水样等问题。因此,亟需开发快速、灵敏的水体痕量微生物检测技术,以保障饮用水安全和公共卫生。本研究通过环保、简便的一锅法合成了刺状硅基纳米颗粒(spiky silica nanoparticle, SSNP),实现对微生物核酸的快速和非特异性捕获。通过差减法和琼脂糖凝胶电泳技术评估SSNP对核酸的捕获能力,结果表明,SSNP能够在5 min内高效非特异性吸附大量核酸,并在复杂水样体系中仍具有高吸附能力。此外,SSNP富集的核酸可实现高效释放,便于后续的分子检测。本研究在大体系环境水样中检测出大肠杆菌且检测限低至10 CFU/L,突破了传统方法在大体积水样富集效率低、基质干扰大等瓶颈。对候鸟栖息地以及水产养殖场的水样进行了大肠杆菌的检测,在候鸟栖息地及水产养殖厂中均检测到了非致病性大肠杆菌,进一步在大体积复杂环境水样中验证了此方法的可行性。综上,SSNP凭借其独特的刺状结构和高比表面积可实现对环境水样中的痕量微生物核酸进行高效富集和检测,为构建快速、便携、高灵敏的水体微生物检测平台提供了一种新的解决方案。

“健康中国”与“新医科”建设对医学人才培养提出了新要求。针对传统“基础+临床”分段式教学存在的知识割裂、理论与实践脱节等问题。本研究以学习者为中心,以糖尿病为例,结合器官系统整合教学模式与项目化教学方法,融入生物化学、病理生理学、内分泌学等基础+临床多学科的知识内容,设计分层教学任务构建了项目化教学知识图谱,并开展了系统的教学实证研究。在教学过程中,建设虚拟仿真项目,实现基础知识-临床诊疗-科研探索的沉浸式融合,提升学生的临床操作、诊疗以及科研创新能力。教学实践结果表明,该教学模式显著提升了学生的课内学习效果,提高了临床实践技能,并在科研思维培养和自我成长认知方面呈现出积极效应。通过案例研讨与虚拟仿真训练的深度融合,学生实现了理论知识、临床思维与科研素养的协同提升。基于知识图谱的项目化医学课程,有效激发了学生的学习兴趣,提升了自主学习能力与医学职业认同感,为医学教育改革提供了有益借鉴。

课程思政是将思想政治教育有机融入专业课程的主要形式,也是落实立德树人根本任务、培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人的关键举措。目前,众多课程已经围绕课程思政建设展开了有益的探索,但还存在着课程思政案例不系统、专业教育与思政育人“两张皮”、思政元素融入生硬刻意等问题。建设全面系统的课程思政案例库、推动知识传授与思想教育有机融合,成为课程思政改革亟需解决的问题。生物化学是一门处于生物、化工、环境、医学等多学科交叉点上的重要基础课程,与日常生活和生产实践密切相关,是思政育人的良好载体。北京化工大学“生物化学”课程作为北京高校优质本科课程和北京市课程思政示范课程,教师通过深入挖掘生物化学知识点中的思政元素,逐步构建了涵盖全部章节的23个高质量思政案例。在采用BOPPPS教学模式讲授知识点的过程中,将思政案例融入“参与式学习”环节,把家国情怀、科研精神、文化自信、生态文明等思想内涵“润物无声”地引入课堂,在提升学生专业素养的同时潜移默化地塑造学生的思想境界,有效避免了“两张皮”的问题,教学效果显著。本文介绍了该课程在案例框架、案例设计及教学过程方面的实践探索,以期为相关课程的教学改革提供参考和借鉴。