虚拟专题

跟踪和聚焦生物化学与分子生物学基础研究前沿热点,及时反映生物化学与分子生物学领域最新研究进展,促进学术交流与成果传播,同时鼓励科研人员通过高水平综述论文发表展示学术思想和观点,《中国生物化学与分子生物学报》编辑部经研究决定,从2025年起设立研究热点微综述栏目,并同步推出金鹏微综述优秀论文评奖活动,以表彰对生命科学前沿研究热点交流与传播中做出贡献的科研人员。

金鹏微综述论文奖由《中国生物化学与分子生物学学报》和上海金鹏分析仪器有限公司共同设立,奖金由上海金鹏分析仪器有限公司提供。每年从研究热点微综述栏目中评审不超过30篇,每篇奖励人民币3000元。评奖时间:每年7月启动评奖(第一次评奖时间在20267月)


单细胞与空间组学技术正在引领生命科学领域一场深刻的范式变革,推动研究视角实现双重跃升:从“群体细胞平均”走向“单细胞精度”,从“细胞组成”回归“组织空间结构”。这一转变极大深化了我们对生命复杂系统及其运行机制的理解。在技术层面,单细胞研究已由早期的单一转录物组检测,发展为可同步获取多组学信息的整合分析体系;而空间组学的兴起则基于转录物特征成功再现了细胞在原生组织中的空间位置信息或微生态,进一步拓展至空间表观遗传乃至空间多组学维度。在计算方法上,人工智能与机器学习已成为核心引擎,贯穿数据整合、空间区域解析、细胞通讯及其他功能推断乃至基础大模型构建等多个环节,不仅有效应对海量数据的处理及其与历史数据的整合难题,更成为发现生物学新规律的重要工具。这些技术进步催生了重要的理论框架创新。在临床转化方面,该技术体系尤其在精准肿瘤学中展现出变革性潜力——通过揭示肿瘤异质性和免疫微环境的空间构象,并借助单细胞数据开展反卷积建模,为疾病诊断、预后评估和个性化治疗开辟了新路径。尽管当前在技术通量、算法效率和临床转化等方面仍存在挑战,但单细胞与空间组学和人工智能等前沿领域的深度融合,必将持续推动生命科学基础研究迈向机制化和预测性的新阶段,最终为精准医学的实践注入强劲动力。

随着人口老龄化问题的加剧,延长老年人的健康寿命和防治衰老相关性疾病已成为全球公共健康问题面临的重大挑战。组织中衰老细胞的大量积累是引起机体衰老和多种老年性疾病发生的重要原因。研究显示,衰老细胞向胞外分泌多种各类因子,包括多种细胞因子和趋化因子,生长因子以及蛋白酶等,衰老细胞的这种特性被称为衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype, SASP)。目前人们普遍认为,SASP与老年性疾病的发生发展密切相关,因此成为国际衰老领域研究的热点。本专栏重点关注了SASP表达的调控机制及干预手段,衰老细胞的选择性清除以及CRISPR筛选工具在衰老研究中的应用等前沿领域,特邀长期从事相关研究领域的一线科研工作者,结合当前研究进展和他们自己的相关工作撰写了较为系统的综述文章,以期为相关领域的研究者提供参考。
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是第二常见的血液系统恶性肿瘤,多发于老年人。随着我国老龄化社会的发展,MM发病率日渐增高,已经成为严重影响人民健康和社会经济负担的疾病。过去20年MM的临床诊疗和基础研究均取得了突破性的进展,但目前也走到了下一个周期的十字路口,面临众多发展方向的选择和挑战。
生物毒素广泛存在于动物、植物和微生物中,是生物在长期进化过程中形成的捕食、防御和竞争的“化学武器”,主要包括蛋白质、多肽及小分子化合物等。相比一般化学毒物,生物毒素具有高活性、强靶向性和分子多样性,既可能对人类健康构成威胁,也在疾病机理研究与药物开发中展现出独特价值。代表性药物如卡托普利、肉毒毒素、齐考诺肽及GLP-1受体激动剂,奠定了毒素应用的里程碑。目前已有百余种毒素类候选药物进入临床试验,覆盖多类重大疾病。但该领域仍面临资源挖掘效率低、结构与机制解析不足、高毒性及合成改造受限等挑战。未来,随着多组学、人工智能与合成生物学的发展,将实现生物毒素的高效发现、低毒化改造与精准应用,推动从基础研究向临床转化。
横纹肌肉瘤是儿童中最常见的软组织肉瘤,因多亚型、多位点和多起源而导致了研究的困难。目前,科学家们已就染色体转位、基因变异等复杂的基因景观和涉及骨骼肌分化的因素进行了研究,也取得了一系列进展,但迄今还有许多问题有待解决。未来将诠释横纹肌肉瘤命运决定及展现复杂基因景观的机制,为建立个性化的横纹肌肉瘤防治策略提供理论依据。
预防出生缺陷是提高人口质量的重要手段。出生缺陷是新生儿先天机体或功能的异常,表现在身体、智力或对社会的影响。中国儿童人口基数庞大,随着国家生育政策的调整,预防出生缺陷显得尤为重要。多数出生缺陷的致病原因及发病机制还没有明晰,有效的治疗和干预策略更亟待研究与开发。本专栏的综述文章和研究成果不仅为该学科领域的学术探讨注入了新的知识进展,也为临床实践提供了新的方向参考,反映了出生缺陷研究与细胞再生治疗之间的交汇与共同发展趋势。希望通过本期专栏,让更多读者深入理解出生缺陷的现状与防治的紧迫性,更期望激发更多科研人员投身于出生缺陷与细胞再生的研究事业中,共同努力提升出生人口质量,为我国乃至全球的儿童健康发展贡献力量。
糖作为生命体的重要组成成份,承载着很多生物学功能:保护细胞、细胞的结构成份、能量来源与代谢组分、细胞与细胞的识别以及细胞内的信号转导。最常见的人类ABO血型的分子基础就是由血细胞表面的糖链结构决定的,流感病毒侵入宿主细胞则是由宿主细胞表面的唾液酸糖作为受体。

虽然人们很早就认识到了糖的重要性,但其固有的复杂性造成了很多研究上的技术难题:其一,化学结构上,糖链的链接方式多种多样;其二,糖链的合成没有模板,而是如同“分子乐高”一样由糖基转移酶装配合成。这样的糖类异质性虽然可以承载更多的信息,但是也为研究它的生物学功能造成了不小的挑战。

所以糖生物学从诞生的那一刻起,就注定了是一门多学科多手段多角度的交叉学科。本专刊涵盖多学科(生命、化学以及药学)对于糖生物学功能的综述以及技术上的最新简报,力图报道糖科学研究的新技术新方法,阐释糖在不同生理和病理中的功能,并讨论糖类药物的开发。

 
自噬是细胞通过溶酶体(或液泡)分解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。自噬作为一条进化中保守的胞内降解途径,参与很多重要的生理或病理过程,如细胞稳态、器官建成、神经变性、肿瘤发生及迁移等。自噬分子机制与功能的相关研究已经成为生命科学家所关注的热点问题之一。
外泌体(exosomes)是一种能被机体内大多数细胞分泌的微小膜泡,具有脂质双层膜,直径大30~150 nm。外泌体能够参与细胞通讯与物质交换,影响细胞的生理状态并与多种疾病的发生与进程密切相关。随着有关外泌体研究越来越多,研究者发现它广泛参与了机体免疫应答、抗原呈递、细胞分化、肿瘤生长与侵袭等各种生物过程中。外泌体携带核酸和蛋白质等重要信号分子,广泛存在各种体液中,可反映来源细胞的特性,因此具有作为诊断生物标志物的潜力。同时,由于外泌体兼顾纳米粒子的天然性与结构的稳定性,故将其作为载体进行靶向药物的开发也具有一定的价值。
作为生命体内另一层面的重要的调控机制,RNA 上的动态可逆的化学修饰,即表观转录物组修饰,日益受到科研人员的关注。近年来,得益于高通量测序技术的进步和其他交叉学科的助力,RNA 修饰领域开始向世人展现出一幅极其绚烂的画卷。2016 年, Nature Methods 更是将Epitranscriptome analysis(表观转录物组分析)评选为年度技术。RNA 化学修饰已成为化学生物学研究领域的一个热点问题,越来越多的对于RNA 化学修饰的研究推动了“ 表观转录物组学” 这个新领域的发展。
       自2016年第1期,我刊开设特约综述栏目,精心邀选在某一专业或专题研究上有影响力的专家进行约稿,就其研究领域的研究成果进行系统总结和展望,反映国内外热点研究领域的最新进展,为目标学术领域的发展趋势提供指导和参考建议。
    我刊重点打造特约综述栏目,头版头条、封面文章,并有编者按和作者简介。我们希望把特约综述栏目建设成学术交流的桥梁,一方面推广介绍特约专家个人及研究领域,一方面为本领域专家相互了解提供平台,特别是对于青年学者、研究生而言,通过对特约综述的阅读,可以快速掌握某一领域的知识框架,把握领域发展的方向。
在真核生物细胞中,mRNA约占基因组的2%,其余为非编码RNA。非编码RNA虽然没有编码蛋白质的功能,但是广泛参与生命现象的各个环节,如生长、分化、发育、免疫,甚至在肿瘤的形成中也具有重要的调控作用。鉴定发现新非编码RNA,探索其生物学功能及其在癌症等疾病发生发展中的作用和临床意义,是后基因组学时代的研究热点之一。

    为保证细胞内各种生化反应和调控过程的有序进行,细胞内存在一系列隔室将不同的生物分子分隔开来。这其中除了有膜细胞器,还存在一类无膜细胞器或无膜颗粒,使得具有特定功能的蛋白质和核酸在不同无膜细胞器中聚集,保证相应生化过程在特定时空条件下高效进行。近期研究表明,液-液相分离(liquid-liquid phase separation, LLPS)是众多胞内无膜细胞器(如:P颗粒、应激颗粒、核仁和核斑等)动态组装的主要驱动力。生物大分子相分离行为的研究与发现,为重新理解众多结构及细胞生物学现象提供了全新的视角。