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  • 李岩,张柯
    2025, 52(4): 2025,52(4):801-802
    DOI: 10.16476/j.pibb.2025.0174
    CSTR: 32369.14.pibb.20250174
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    李岩,张柯.风木同悲,薪火永继——沉痛悼念郭爱克先生[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):801-802.Export: BibTex EndNote
  • 马寅仲
    2025, 52(4): 2025,52(4):803-803
    DOI: 10.16476/j.pibb.2025.0150
    CSTR: 32369.14.pibb.20250150
    体外诱导调节性T细胞在缺血性脑卒中治疗中的免疫调控作用研究
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    马寅仲.体外诱导调节性T细胞在缺血性脑卒中治疗中的免疫调控作用研究[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):803-803.Export: BibTex EndNote
  • 铁死亡是近十余年发现并定义的一种程序性细胞死亡方式,主要由铁依赖的脂质过氧化诱导产生。研究表明,铁死亡参与了免疫调控、生长发育与衰老以及肿瘤抑制等多种生理功能,其在肿瘤生物学中的作用受到广泛关注。乳腺肿瘤是最常见的女性肿瘤之一,其异质性高且遗传背景复杂。其中三阴性乳腺癌是一种特殊类型的乳腺癌,缺乏传统乳腺癌治疗靶点,对现有化疗药物易产生耐药性,进展转移后治愈率低,急需寻找新型靶点或开发新药物。随着促进乳腺肿瘤铁死亡的相关研究增多,铁死亡作为乳腺癌治疗策略受到关注。已有研究发现,一些化合物和天然产物可诱导三阴性乳腺癌细胞铁死亡,抑制肿瘤增殖,并增强放疗敏感性,改善化疗耐药。本文对诱导癌细胞发生铁死亡的化合物和天然产物及其作用机制进行归纳和综述,旨在推动三阴性乳腺癌肿瘤铁死亡机制的研究,并为设计开发用于三阴性乳腺癌治疗的先导化合物提供参考。
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    王鑫蝶, 丰大利, 崔祥, 周素, 张鹏飞, 高志强, 邹黎黎, 王君.诱导三阴性乳腺癌发生铁死亡的化合物[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):804-819.Export: BibTex EndNote
  • 脂肪组织是动物和人体内重要的能量储存场所,具有内分泌调节,参与免疫反应以及为机体提供机械保护等多种功能。根据解剖位置及功能,脂肪组织可分为白色脂肪组织、棕色脂肪组织、米色脂肪组织和粉色脂肪组织等类型。早期脂肪组织研究多聚焦于其形态和功能的整体特性,但随着单细胞转录组学技术的兴起,揭示了即使在相同条件下,同一种细胞类型在形态、结构、功能和基因表达等方面仍可能表现出显著的差异,即细胞异质性。单细胞转录组学技术如单细胞RNA测序和单细胞核RNA测序,能够从单细胞水平上深入分析脂肪细胞的异质性和多样性,识别可能涉及脂肪细胞功能的新细胞类型和基因表达模式。本综述深入探讨了单细胞转录组学技术在揭示脂肪组织异质性和多样性方面的新进展,并进一步讨论了其在不同细胞亚群间的通讯模式和分化轨迹研究方面的应用,以及在疾病治疗中的潜在作用,为开发新的治疗策略提供了重要指导。
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    王永浪, 陈思思, 李奇隆, 龚渝, 段昕玥, 段叶辉, 郭秋平, 李凤娜.单细胞转录组学视角下的脂肪组织异质性[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):820-835.Export: BibTex EndNote
  • 随着核能在医学、工业等领域的应用,电离辐射损伤时有发生。电离辐射能够诱导蛋白质、DNA等生物大分子损伤,导致细胞凋亡、衰老、癌变等一系列变化。长久以来,细胞核中的DNA通常被认为是电离辐射损伤靶点,其损伤效应备受关注。然而,电离辐射有直接效应和间接效应,间接效应中的活性氧类(ROS)损伤学说认为,电离辐射具有靶点不确定性,除了损伤细胞核DNA外还会损伤细胞器。线粒体作为人体重要细胞器,占据整个细胞容积的30%之多,其中含有的酶与细胞ATP合成、有氧呼吸等生命活动息息相关。值得注意的是,线粒体是除细胞核外人体唯一有DNA存在的细胞器,并且缺乏组蛋白的保护,相比于细胞核更容易受到损伤,因此线粒体是除细胞核以外电离辐射损伤的重要靶点。本文综述了电离辐射对线粒体的损伤效应,从而为辐射防护提供新思路。
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    田连琛, 原雅艺, 党旭红.线粒体:电离辐射损伤的靶点[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):836-844.Export: BibTex EndNote
  • 张钰, 张明, 孔亚卓
    2025, 52(4): 2025,52(4):845-857
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0356
    CSTR: 32369.14.pibb.20240356
    躯体感觉系统包含触觉、温度觉和痛觉等子模态,这些感知通道间的互动可引发相应的感知变化。多模态躯体感觉间的相互作用受到刺激模态、强度、刺激间距等因素的影响而产生抑制或易化的行为效应。多模态躯体感觉之间的整合作用能够增强个体的自我意识和身体意识,促使其精确地感知周围环境,并增强其运动协调能力,最后提高个体的适应能力,对个体生存具有重要意义。然而,目前对多模态躯体感觉整合的行为规律和神经机制的研究仍然比较有限。本文综述了单模态躯体感觉的加工,并总结了多模态躯体感觉整合的行为规律和外周到皮层的神经机制。其中,易化作用主要涉及外周感受器的协同作用、皮层的多峰神经元整合,而抑制作用则主要通过脊髓门控机制和皮层的侧抑制实现。这些研究对理解感知机制、诊断感知障碍具有潜在临床意义,并为未来研究提供了新的方向。
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    张钰, 张明, 孔亚卓.多模态躯体感觉整合的易化和抑制作用[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):845-857.Export: BibTex EndNote
  • 周鹏, 王欣, 罗茜, 赵超
    2025, 52(4): 2025,52(4):858-868
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0348
    CSTR: 32369.14.pibb.20240348
    细胞模型可以模拟多种生命状态和疾病发展,包括单细胞、二维(2D)细胞、三维(3D)细胞微球和类器官等模型,是解析错综复杂的生物化学问题的重要工具。近年来,以细胞作为实验模型,采用质谱技术并结合形态学分析,可以从时空水平获得细胞中多种物质分子的量变和空间分布变化,包括代谢物和脂质等内源生物小分子、药物和环境污染物等外源小分子、蛋白质和多肽等內源生物大分子,为考察细胞-细胞相互作用、肿瘤细胞微环境、细胞生物信息时空异质性提供了可能。本文综述了基于质谱技术的细胞成像研究,包括细胞模型的选择和制备、细胞模型的形态学分析、质谱空间组学技术、质谱流式等技术的选择和方法发展及其相关应用。最后,提出了该领域面临的难点问题和未来的发展方向。
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    周鹏, 王欣, 罗茜, 赵超.基于质谱技术的细胞成像研究[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):858-868.Export: BibTex EndNote
  • 王静涵, 杨立新
    2025, 52(4): 2025,52(4):869-881
    DOI: 10.16476/j.pibb.2024.0390
    CSTR: 32369.14.pibb.20240390
    叉头框蛋白A(FoxA)基因家族作为一个保守的转录因子家族,在调控胚胎发育、细胞分化以及疾病发生过程中起着关键作用。FoxA最初被命名为Hnf3α(肝细胞核因子3α),在肝脏特异性基因的激活和形态发生过程中具有重要功能。研究表明,FoxA蛋白能够与特定的DNA序列以及缠绕在核小体上的DNA相互作用,通过改变染色质局部结构来调控基因表达,因此被称为“先锋因子”(pioneer factors)。FoxA家族有3个成员:FoxA1、FoxA2和FoxA3。FoxA1主要在肺、肝脏、胰腺和前列腺等内胚层来源的器官中表达,参与调控激素代谢、细胞周期和细胞增殖。FoxA2主要在脊椎动物的脊髓底板中表达,调控神经管背腹模式的建立。FoxA3主要在睾丸中表达,调控生殖细胞的形成。在基因家族现存的变体中,foxa2-/-基因突变斑马鱼胚胎能够存活,为解释胚胎发育提供可能。现有研究表明,FoxA参与早期胚胎发育过程、癌症以及代谢相关疾病的发生。本文在总结FoxA基因发现、蛋白质表达和生物学功能的基础上,提出需要解决的科学问题,为读者更好地理解FoxA基因在胚胎发育和癌症发生中的作用提供依据。
    Citation
    王静涵, 杨立新.叉头框蛋白A基因在进化、发育和疾病中的功能[J].生物化学与生物物理进展,2025,52(4):869-881.Export: BibTex EndNote
  • 目的 探究有氧运动通过调控色氨酸代谢通路改善海马神经元退行性变的分子机制。方法 将60只SPF级C57BL/6J雄性小鼠分为青年组(2月龄,n=30)和衰老组(12月龄,n=30),每组进一步分为对照组(C/A组,n=15)和运动组(CE/AE组,n=15)。采用有氧运动方案干预8周。通过Y迷宫评估学习记忆能力,旷场实验检测焦虑抑郁样行为。采用GC-MS测定海马Trp水平。(尼氏染色观察海马神经元数量及形态,电镜检测突触超微结构。ELISA检测海马色氨酸(Trp)、5-羟色胺(5-HT)、犬尿氨酸(Kyn)、犬尿氨酸氨基转移酶(KATs)、犬尿酸(KYNA)、犬尿氨酸3-单加氧酶(KMO)、喹啉酸(QUIN)水平;Western blot分析色氨酸羟化酶2(TPH2)、吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)、色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)酶活性。结果 A组小鼠学习记忆能力显著降低(P<0.05),焦虑抑郁行为增加(P<0.05);AE组均显著改善(P<0.05)。A组海马Trp水平降低(P<0.05),AE组Trp水平升高(P<0.05)。A组尼氏小体减少、突触结构退化(P<0.05),AE组均显著改善(P<0.05)。A组Trp、5-HT、KATs、KYNA水平降低(P<0.05),Kyn、KMO、QUIN水平升高(P<0.05);TPH2活性降低(P<0.05),IDO1、TDO活性升高(P<0.05)。AE组呈相反趋势。结论 衰老进程会显著降低小鼠的学习记忆能力,增加其焦虑抑郁样行为,并导致海马区尼氏小体数量减少及突触结构退行性改变,而有氧运动不仅能有效提升衰老小鼠的空间学习记忆能力、缓解焦虑抑郁样行为,还能改善海马区神经元形态结构,其机制可能是通过调节色氨酸代谢通路实现。
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    张德蔓, 魏昌玲, 张湲婷, 金毓, 黄晓涵, 郑闽燕, 李雪.有氧运动通过调控色氨酸代谢延缓衰老小鼠脑衰老的机制研究[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 目的 通过与典型发育(typically developing,TD)儿童进行对比,基于功能性近红外光谱(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)脑成像技术探究孤独症(autism spectrum disorder,ASD)伴运动功能障碍(motor dysfunctions,MDs)儿童粗大动作任务脑功能活动特征,为进一步揭示ASD儿童MDs发生机制及从中枢角度设计靶向性干预方案提供理论依据。方法 根据纳入和排除标准,招募48名伴有MDs的ASD儿童纳入ASD组,40名TD儿童纳入TD组。利用fNIRS设备采集单手投袋和踮脚走路状态下皮层运动相关脑区血氧变化信息,分析两组儿童脑激活与功能连接差异。结果 与TD组相比,ASD组在物体操控性动作(单手投袋)任务中,脑激活方面表现出左侧感觉运动皮层(sensorimotor cortex,SMC)和右侧次级视觉皮层(secondary visual cortex,V2)脑区激活程度均显著降低(P<0.05),而右侧前运动皮层和辅助运动皮层(pre-motor and supplementary motor cortex,PMC&SMA)脑区激活程度显著升高(P<0.01),且表现为双侧脑区活动;脑功能连接方面表现出连接强度显著降低(P<0.05)且主要与背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)和V2相关联。ASD组在身体稳定性动作(踮脚走路)任务中,脑激活方面表现出DLPFC、SMC和PMC&SMA等运动相关脑区激活程度均显著升高(P<0.05),且表现为双侧脑区活动;脑功能连接方面表现出连接强度显著降低(P<0.05)且主要与PMC&SMA和V2相关联。结论 ASD儿童在物体操控性和身体稳定性动作任务中表现出不同于同龄TD儿童的脑功能活动异常特征,反映了局部脑区代偿性激活不足或过度以及跨脑区整合能力受损,这为进一步揭示其MDs发生机制并从中枢角度设计针对性的干预方案提供了理论和数据支撑。
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    宗文浩, 梁岐, 杨诗语, 王凤娇, 卫蒙招, 雷宏, 董贵俊, 李可峰.基于fNIRS技术分析孤独症儿童粗大动作任务的脑功能活动特征[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 近红外二区(NIR-II,1 000 ~3 000 nm)成像因其高组织穿透能力和高时空分辨率而备受关注。目前的无机荧光探针和有机荧光探针在生物安全性、光稳定性和发射波长方面有待提升。金团簇具有强光致发光、大斯托克斯位移、高光稳定性、良好生物相容性以及高生物活性等优势。因此,金团簇成为理想的NIR-II荧光探针,并在生物医学成像领域展示潜在的应用前景。原子精度金团簇具有明确的三维结构和清晰的空间配位,可实现原子水平的结构调控,因此可以通过配体调控和合金化策略等方式实现NIR-II荧光性能的提升。本综述旨在全面介绍金团簇最新的研究进展及其在生物医学成像中的应用。首先,介绍了不同原子精度、配体、合金化对金团簇尺寸和物理化学性质的影响。其次,讨论了通过杂原子掺杂、配体工程和构建核壳结构等策略对NIR-II荧光强度的调控方法。然后,总结了金团簇在血管、肾、肝、骨、肿瘤成像中的最新应用进展。此外,还概述了金团簇的生物活性和调控方法及其在生物诊疗中的应用。最后,探讨了金团簇面临的挑战以及未来可能的与新兴技术结合的潜力。这将为金团簇的基础研究与临床应用提供重要参考意义,并加快金团簇临床转化的进度。
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    李振华, 马慧珍, 王浩, 刘昌龙, 张晓东.金团簇的近红外二区发光及其在生物医学中的应用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 皮层下视觉通路通常被认为与危险信息处理有关,比如恐惧处理和防御行为。最近发表于Human Brain Mapping杂志的一项研究表明,皮层下通路具有一种新功能,能够快速加工一般性(非情绪相关)物体的拓扑性质。快速加工物体是视觉系统的一项重要功能。拓扑知觉理论指出,物体的初始感知觉起始于拓扑性质的提取。然而,拓扑性质快速加工的机制尚不明确。研究人员通过经颅磁刺激(TMS)研究了脑皮层下拓扑性质加工的机制。他们发现皮层下的大细胞通路负责拓扑性质的早期加工,而且这种皮层下的拓扑加工加快了对物体的识别。基于他们的发现,我们提出了一种新的训练方法,称作皮层下大细胞通路训练(SMPT),旨在提升皮层下 M 通路的效率,以恢复与皮层下通路功能障碍相关的脑疾病患者的视觉和注意功能。
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    马灏云, 魏雨音, 胡立平.皮层下通路中的快速物体识别:对Wang等在Human Brain Mapping发表文章(2023)的评论[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 近年来,随着塑料制品的大规模使用,塑料污染程度加剧,逐渐成为一个日益严重的全球性问题。塑料制品释放的微纳米塑料(microplastics and nanoplastics,MNPs)作为新兴的环境污染物广泛存在于生物体和环境中,这些塑料颗粒通过3种暴露途径进入人体:呼吸摄入、食物链的生物积累和转移以及皮肤接触,继而产生毒性效应。MNPs的物理特性(形状、大小、表面特性)会随环境变化而动态转化;MNPs充当化学物质载体可分为两种机制:一是从外界吸附而来的污染物,二是在商业生产过程中人工添加的化学剂(阻燃剂、色素等)。研究表明,MNPs对人体健康产生不利影响,现在已经在脑、肠道、肝脏、血液等组织器官中发现了MNPs。最新临床研究表明,MNPs是引发心血管疾病(cardiovascular diseases,CVDs)的一个新风险,其参与心肌纤维化等发生发展。CVDs是心脏、动脉、静脉、毛细血管疾病的统称,是导致人类致残和死亡的主要疾病之一。CVDs发病率和复发率较高,并发症较多,降低了患者生活品质和幸福指数,并且呈现年轻化趋势,因此早期预防极为重要。本文综述了MNPs的性质及其对心血管系统的潜在威胁,旨在探讨MNPs通过何种生理效应、毒性机制及相关通路引发CVDs,重点讨论了其增强氧化应激,促进促炎症因子表达,形成慢性炎症微环境,吸附毒金属和有机物等有毒物质联合相互作用的毒性过程。其中,污水灌溉、大气沉降等过程是重金属与MNPs共污染农业土壤的主要因素;重金属与MNPs互作会抑制农作物生长,并促进重金属在植物中的吸收,再通过食物链进入人体,甚至诱发急性冠脉综合征等CVDs。此外,本文例举了MNPs对心血管功能的长期影响,探讨了当前MNPs影响心血管系统方面研究的局限性以及未来的研究方向。
    Citation
    高凡, 杨明, 陈忠.引发心血管疾病的新风险——微纳米塑料[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 肺癌是发病率和死亡率均位居全球首位的恶性肿瘤。据国际癌症研究机构 (IARC)最新统计数据显示,2022年肺癌新发病例约250万例,肺癌死亡病例约180万例,给社会带来了巨大的疾病负担。肺癌的高死亡率与其早期症状隐匿、患者就诊时多已处于晚期密切相关,这不仅增加了治疗难度,还造成了巨大的经济损失。肺癌的治疗方法包括手术、放疗、化疗、靶向药物治疗和免疫治疗等,免疫治疗因其独特的抗肿瘤机制和显著的临床获益,已成为当前肺癌治疗领域最具突破性的研究方向。与放疗、化疗等传统肺癌治疗方法相比,免疫治疗通过激活或增强患者自身的免疫系统来识别和杀伤肿瘤细胞,具有疗效更持久、毒副作用相对较小等优势。肺癌免疫治疗的方法主要包括免疫检查点抑制剂、肿瘤特异性抗原靶向治疗、过继细胞疗法、肿瘤疫苗、溶瘤病毒治疗等,其中免疫检查点抑制剂和肿瘤特异性抗原靶向治疗已获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于肺癌临床治疗,显著改善了晚期非小细胞肺癌患者的预后。其他类型的免疫疗法虽然还在临床试验阶段,但在提高治疗精准性等方面同样展现出巨大潜力。本文系统综述了肺癌免疫治疗领域的最新研究进展,包括新型免疫检查点分子的研发、治疗策略的优化、生物标志物的探索以及近期开展的临床试验等。同时,本文还探讨了肺癌免疫治疗面临的挑战,并对未来研究方向提出了展望,包括开发新一代免疫治疗药物、探索更有效的联合治疗方案以及建立精准的疗效预测体系等,旨在为该领域的进一步发展提供参考。
    Citation
    李沛阳, 李凤旗, 侯小君, 李学任, 穆昕, 刘慧敏, 彭守春.肺癌免疫治疗[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 肿瘤免疫治疗是继手术、放疗、化疗之后的第四大肿瘤治疗技术,克服肿瘤免疫微环境(tumor microenvironment, TME)的免疫抑制作用已成为当前研究的核心问题。多胺作为重要的免疫调节因子,在TME中异常积聚,对肿瘤浸润性T细胞具有严重的抑制作用。因此,系统探讨多胺对T细胞功能的调控,对提升免疫治疗效果和解决免疫耐药问题具有重要意义。多胺阻断治疗(polyamine blocking therapy, PBT)作为新型辅助肿瘤免疫治疗策略,通过降低TME多胺水平恢复T细胞功能,并且联合免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICIs)治疗时展现出克服耐药的潜力。尽管已有研究揭示多胺对T细胞免疫功能具有抑制作用,但其中的调控机制仍有待进一步阐明。此外,考虑到肿瘤细胞存在多胺代偿机制,PBT应采用多重机制抑制策略,以提高治疗的有效性和安全性。未来,PBT的临床转化可联合多组学技术,以及结合纳米递药系统,提升PBT在肿瘤免疫治疗中的应用潜力。本文阐述了TME中多胺对T细胞免疫功能的调控作用,旨在为肿瘤免疫治疗提供参考。
    Citation
    艾元宝, 黄雪梅, 刘森.肿瘤微环境多胺抑制T细胞抗肿瘤活性[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 本文聚焦运动诱导的代谢重塑(包括糖、脂、蛋白质代谢)对免疫功能的调控作用。在糖代谢方面,规律运动通过改善整体糖稳态,如提高胰岛素敏感性、降低晚期糖基化终末产物积累,从而直接缓解高血糖状态下的免疫功能障碍和慢性炎症。同时,运动中产生的乳酸不仅作为能量底物,更作为信号分子通过pH变化、GPR81受体激活及组蛋白乳酸化修饰等途径,对免疫细胞功能发挥双向调节作用。此外,运动还通过调控AMPK-mTOR和HIF-1α等关键代谢信号通路,直接影响免疫细胞(如T细胞、巨噬细胞)的代谢、分化及效应功能。在脂代谢方面,运动通过减少体脂、优化脂肪组织微环境(如促进抗炎M2型巨噬细胞极化)、调节脂肪因子(如增加脂联素、减少瘦素)分泌以及改善循环血脂谱(如降低促炎性游离脂肪酸、提升高密度脂蛋白抗炎功能),从而系统性地抑制炎症反应,改善免疫监视。在蛋白质代谢方面,运动诱导的热休克蛋白(HSPs)表达可发挥细胞保护及免疫信号调节功能;骨骼肌分泌的多种肌细胞因子直接作为免疫调节信号作用于免疫细胞;关键氨基酸(如谷氨酰胺、精氨酸、支链氨基酸)代谢途径的改变则直接影响免疫细胞的能量供应、生物合成能力及信号转导过程,进而塑造免疫应答特性。本文旨在归纳“运动-代谢-免疫”交互调控网络的复杂性与关键分子节点,为深入理解运动促进免疫健康的生物化学机制提供综合视角。
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    王惠国, 杨高源, 谢仙燕, 王钰, 李自燕, 朱琳.运动诱导的代谢重塑对免疫功能的调控作用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
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主办单位:中国科学院生物物理研究所和中国生物物理学会 编辑出版:《生物化学与生物物理进展》编辑部 主编:赫荣乔 通信地址:北京市朝阳区大屯路15号 邮政编码:100101 电话:010-64888459 Email:prog@ibp.ac.cn 期刊收录:SCI,CA,SCOPUS,JST,俄罗斯文摘,核心期刊,CSCD,WJCI ISSN    1000-3282 CN       11-2161/Q 当期目录
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