随着全球老龄化问题的日益严峻，与衰老密切相关的疾病已成为主要的公共健康危机，其中最受关注的两类疾病是癌症和神经退行性疾病。世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）发布的2020年全球最新癌症负担数据中，中国新发癌症人数和癌症死亡人数分别为457万和300万，均位居全球第一[8]。国际阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）协会发布的《2021年世界阿尔茨海默病报告》中，全世界有5 500多万人患有AD等相关认知障碍，是全球第七大死亡原因 (https://www.alzint.org/resource/world-alzheimer-report-2021/)。《中国阿尔茨海默病报告2021》显示，中国AD及其他痴呆患病人数为1 300多万，患病率和死亡率均略高于全球平均水平[9]。当前蛋白质与多肽检测和治疗方面的研究进展，也主要集中在癌症和神经退行性变领域。癌症靶向药物多为激酶抑制剂，它们作用于肿瘤信号通路中的激酶；抗体药物多针对细胞表面受体/抗原，介导免疫反应。在AD、额颞叶痴呆（frontal temporal dementia,FTD；仅次于阿尔茨海默病的常见痴呆类型）、帕金森病（Parkinson disease,PD）和肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis,ALS）等多种神经退行性变中，疾病相关的蛋白质或多肽发生错误折叠，在神经细胞内或细胞间形成不溶性的淀粉样沉积是其典型的病理学特征[10]。以特定蛋白质和多肽为靶点，设计检测和治疗方案是目前AD等疾病诊疗研究中的主要研究领域。本期《生物化学与生物物理进展》以“蛋白质、多肽的检测与疾病诊疗”为主题，共刊出20篇文章，包括14篇综述论文和6篇研究报告，主要涵盖4个方面的研究进展，分别是：蛋白质与多肽的致病机理、基于蛋白质与多肽的诊断技术与治疗策略、基于蛋白质与多肽的药物研发、蛋白质与多肽的检测技术。
首先，在疾病发生发展过程中，蛋白质和多肽发生变化的机理研究是疾病诊断和治疗的核心，仍需要广泛而深入的认识和理解。“蛋白质与多肽的致病机理”专题包括3篇综述和2篇研究报告：总结了TDP-43在体外和体内发生聚集和相变的研究进展，为发现治疗ALS、FTD和AD等多种神经退行性疾病的潜在靶点提供新视角（石丽君等）；综述了细菌的各信号系统调控细菌耐药性的机制、途径和调控网络等多层面的研究进展，为靶向细菌信号系统、阻断菌体间信号联络和遏制细菌耐药性提供研究策略（吕铄言等）；评述了微生物通过多种方式对消毒剂产生抗性的机理，有助于理解消毒剂的有效性并实现科学消毒（张可玟等）；研究了缓激肽（BK）对豚鼠的肠黏膜下神经丛的作用，发现其通过B2受体诱导肠神经细胞的环氧合酶（COX2）表达上调，并引起前列腺素E2（pGE2）的释放（马圣尧等）；研究了电压门控钠离子通道阻滞剂，发现富含半胱氨酸的颊腺蛋白（CRBGP）通过抑制FAK-AKT通路表现抗炎和抗肿瘤作用，为理解胶质瘤的转移和侵袭机制提供线索（韩健美等）。
其次，对蛋白质和多肽的致病机理了解越清楚，基于蛋白质与多肽的诊断技术与治疗策略才能越有针对性。人体体液中含有由细胞、组织和器官分泌的蛋白质、多肽及其降解物等，蕴含着丰富的人体生理、病理相关的生物学及临床信息，是疾病诊断和药物评价的重要标志物。基于蛋白质与多肽的诊断技术与治疗策略的研究是多角度和多层面的，该专题包括7篇综述论文：综述了纳米技术在AD蛋白质类生物标志物体外检测的研究进展和应用前景，为AD的早期诊断、预后判断和药效评价等精准诊疗研究提供参考（宋诗洁等）；介绍了家族型AD中β淀粉样蛋白（Aβ）的不同突变体和散发型AD中Aβ的不同修饰形式，探讨了它们的聚集特性及其在AD病理过程中的影响，为开发AD诊断和治疗新方法提供研究思路（郝秀萍等）；总结了包括体液和周围神经组织等不同样本中α突触核蛋白（α-synuclein）检测的最新研究进展，以及靶向α-synuclein作为PD治疗的可能策略，为PD生物标志物的研究和应用提供了有益参考（栾明月等）；评述了CKLF1在缺血性脑卒中的作用机制和潜在抗卒中药物，提示CKLF1可作为治疗缺血性脑卒中的潜在靶点（谌浩东等）；评价了甘丙肽及其受体对抑郁症的调节作用和可能机制，有助于开发以甘丙肽为靶点的抗抑郁药物（薛冰等）；综述了免疫吸附在多种自身免疫疾病中的研究进展，并讨论了该方法的有效性和安全性，为其临床应用提供参考（姬芳玲等）；从蛋白质组学角度，总结了血浆中低分子量蛋白与多肽的分类特性、富集鉴定策略和功能研究进展以及潜在临床应用，为综合研究蛋白质和多肽的诊断和治疗策略提供全方位的解决思路（李娜等）。
再次，对于疾病诊断技术与治疗策略的深入探索，可为相关新药设计提供更充分更坚实的理论基础。“基于多肽与蛋白质的药物研发”专题，包括3篇综述和2篇研究报告：总结了针对AD相关的Aβ和Tau蛋白以及PD相关的α-synuclein蛋白淀粉样纤维化的多肽抑制剂研究进展，为研发神经退行性疾病的有效新药提供思路（吴思等）；综述了靶向蛋白质降解技术的作用机制和研究进展，比较了多种技术在药物靶点的确认以及新药开发中的优缺点（张晓元等）；评述了遗传密码子扩展技术的前沿进展，及其在研发蛋白质及多肽类药物中的应用，为提高药物质量与疗效提供解决方案（高晓威等）；研究了蚓激酶组分对乙肝病毒蛋白的降解作用、在肝细胞中对乙肝病毒抗原分泌的抑制作用和在动物模型中对病毒传播的降低作用，探讨了蚓激酶组分减弱乙肝病毒传播和保护肝细胞的可能机制（周园等）；研究了天然化合物槲皮苷对细胞内钙调蛋白磷酸酶的抑制作用和对小鼠的免疫抑制活性，提示槲皮苷作为新型低毒性免疫抑制剂的潜在可能（王梦奇等）。
最后，蛋白质与多肽的检测技术的进步会持续助力疾病诊疗的发展。此专题包括1篇综述和2篇研究论文，综述了蛋白质即时检测的多种新方法及与智能交互技术的结合应用，为未来开发既准确灵敏又简便快捷的蛋白质即时检测方法提供新策略（康秀芝等）；利用基于金纳米粒子的人工抗体代替常用天然酶标抗体实现优于传统ELISA检测的准确性和一致性，为提高临床诊断的准确性和灵敏度提供新方法（许艳娇等）；建立快速筛选核酸适配体的方法，分离并鉴定核酸适配体的结合蛋白，为鳗弧菌病害的防控及新型核酸适配体药物的开发提供思路（郑江等）。
以上论文选题和内容属于当前蛋白质与多肽的检测和疾病诊疗方面的前沿进展，我们希望这些作者的专业视野或研究结果为精准医学中疾病的早期精确诊断和对药物的精确应用及评估提供新的研究思路和有益参考。]]> 2022/1/22 0:00:00 21true 2022/1/22 0:00:00 20true 2022/1/22 0:00:00 19true 2022/1/22 0:00:00 18true 目的 电压门控钠通道（voltage-gated sodium channels，VGSCs）表达于胶质瘤U251细胞，并影响U251细胞的增殖、侵袭和凋亡。富含半胱氨酸的颊腺蛋白（cysteine-rich buccal gland protein，CRBGP）是一种从日本七鳃鳗颊腺中分离出来的VGSCs阻断剂。本文旨在探究CRBGP是否因具有VGSCs阻断功能从而能够抑制U251细胞的活性。方法 首先采用MTT法检测了CRBGP对U251细胞增殖的作用，并分别利用莱特-吉姆萨、FITC-phalloidin和Hoechst 33258染色法观察CRBGP处理后U251细胞的形态、细胞骨架和细胞核。细胞外基质蛋白如IV型胶原蛋白、纤连蛋白和层黏连蛋白用于检测CRBGP对U251细胞黏附的影响。此外，本文采用transwell法检测CRBGP处理后U251细胞的迁移和侵袭能力，并通过Western blot方法探讨CRBGP诱导U251细胞凋亡并抑制其运动的内在机理。最后，通过酶联免疫吸附测定法检测CRBGP对U251细胞的抑炎效果。结果 CRBGP通过线粒体依赖途径诱导U251细胞凋亡，阻断促炎因子白介素-6的释放，从而抑制U251细胞增殖。同时，CRBGP对VGSCs的阻断作用和抗炎活性有助于其抑制U251细胞的黏附、迁移和侵袭。最后，CRBGP通过抑制FAK-AKT信号通路影响U251细胞的增殖和运动。结论 CRBGP可能因具有VGSCs抑制特性而表现出抗肿瘤活性，为VGSCs在胶质瘤中的作用提供了依据。]]> 2022/1/22 0:00:00 17true 目的 缓激肽和缓激肽B2受体在肠神经系统中起重要作用。缓激肽通常参与肠道的炎症反应和神经保护，这种作用取决于缓激肽诱导前列腺素的形成。环氧合酶1（COX1）和环氧合酶2（COX2）催化花生四烯酸转化为前列腺素。本研究旨在探讨缓激肽刺激对豚鼠肠神经前列腺素E2（pGE2）释放和COX2表达的影响及信号机制。方法 本文通过免疫荧光检测肠神经细胞中COX2与神经细胞标志物Anti-Hu和chAT的表达；采用PCR及蛋白质印迹（Western blot）检测不同条件下缓激肽刺激对COX2表达的影响；使用缓激肽B1受体的选择性拮抗剂Leu-8和B2受体的选择性拮抗剂HOE-140，研究缓激肽影响COX2表达的信号机制；利用COX2选择性拮抗剂NS398和COX1拮抗剂FR12207，观察COX2在缓激肽诱导pEG2释放的作用。结果 COX2与神经细胞标志物Anti-Hu和chAT在肠神经细胞上共同表达，缓激肽可通过B2受体诱导肠神经细胞COX2的表达。缓激肽刺激引起的肠神经细胞pGE2的释放与COX2表达升高密切相关。结论 缓激肽通过B2R影响肠道黏膜下神经丛COX2的表达，肠道缓激肽刺激引起pGE2释放与肠神经COX2信号激活有关。这为缓激肽在肠道炎症疾病中的作用提供了合理的解释。]]> 2022/1/22 0:00:00 16true 2022/1/22 0:00:00 15true 2022/1/22 0:00:00 14true 2022/1/22 10:47:04 13true 2022/1/22 0:00:00 12true 2022/1/22 0:00:00 11true 2022/1/22 0:00:00 10true 2022/1/22 0:00:00 9true 2022/1/22 0:00:00 8true 2022/1/22 0:00:00 7true 2022/1/22 0:00:00 6true 目的 蚓激酶同工酶（LKIs）作为肠溶胶囊的有效成分，用于治疗血栓性疾病已有30多年历史。近年来，LKIs在其他危重疾病中的研究时有报道。本文关注LKIs在乙型肝炎方面的作用。方法 乙型肝炎表面抗原（HBsAg）、核心抗原（HBcAg）和e抗原（HBeAg）分别与不同浓度LKIs孵育，观察这些蛋白质的降解和估计肽链的切割位点。HepG2.2.15细胞与LKIs孵育，采用酶联免疫吸附测定（ELISA）和蛋白质印迹（Western blotting）检测细胞分泌的HBsAg和HbeAg。LKIs灌胃Balb/c小鼠30天，采用ELISA和Western blotting检测其血清HBsAg和HBeAg，免疫组化染色检测肝组织中的HBcAg。采用苏木精-伊红染色分析乙肝病毒转基因小鼠肝组织的损害，并通过ELISA定量分析血清谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）。腹腔注射后，取大鼠血清和肝组织，测定其中的LKIs含量，从而观察LKIs的吸收。采用LKIs给龙岩麻鸭灌胃30天，通过PCR检测其血清HBV DNA。结果 蚓激酶肠溶胶囊的有效成分是含有6种LKIs的复方蛋白酶药物，可以降解HBV编码的蛋白质。LKIs降解HBsAg的位点为K141/P142及R160/F161；HBcAg为R142/E143；HBeAg为R122/E123。LKIs可显著抑制HepG2.2.15细胞分泌HBsAg和HBeAg。LKIs灌胃，HBV转基因小鼠血清HBsAg和HBeAg水平及肝组织的HBcAg水平均降低，提示病毒的组装和释放可能受到了抑制。在LKIs处理的转基因小鼠中，血清GPT和GOT水平降低，肝组织溶解数量减少，表明LKIs对小鼠肝细胞具有保护作用。LKIs灌胃龙岩麻鸭，血清中DHBV DNA水平明显下降，停药后出现反弹。结论 LKIs通过降解HBs、HBc和HBe蛋白，可能干扰HBV的装配和释放，减少病毒在肝细胞之间的传递，从而对肝细胞起到保护作用。]]> 2022/1/22 0:00:00 5true 目的 以钙调蛋白磷酸酶（CN）为靶酶，从中草药中寻找高效、低毒的免疫抑制剂。方法 以CN为靶点，筛选并分离能够抑制其活性的天然化合物。在细胞和动物水平评价该化合物的免疫抑制效果及毒副作用，并通过荧光猝灭、分子对接、免疫印迹、双荧光素酶报告基因、实时定量PCR等实验探究天然化合物与CN的作用机理及可能的免疫抑制作用机制。结果 槲皮苷在体外和细胞内均能抑制CN的活性，并且能够有效抑制小鼠脾细胞的增殖，缓解小鼠迟发超敏反应。毒理研究结果显示，槲皮苷对实验小鼠无急性毒性，且毒副作用很小。荧光猝灭实验和分子对接分析表明，槲皮苷可能与CN上的两个位点相结合，并通过CN-NFAT通路参与调节免疫反应。结论 通过筛选获得了新型CN抑制剂槲皮苷。槲皮苷具有成为新型低毒免疫抑制剂的潜在可能。]]> 2022/1/22 0:00:00 4true 2022/1/22 0:00:00 3true 目的 酶联免疫吸附测定（ELISA）被广泛用于抗体或抗原的检测，并被视为临床实践中的金标准，可提供相对可靠、灵敏和特异的检测结果。ELISA的本质是抗原与相应抗体之间的特异性相互作用。然而，天然抗体固有的不稳定性是ELISA的一个难以克服的弱点，并可能导致检测结果的重现性差甚至错误的诊断结果。本课题组先前应用构象工程方法开发了一种基于金纳米粒子的人工抗体（简称金抗体）。金抗体可以像天然抗体一样特异性地与抗原相互作用，并且具备远优于天然抗体的稳定性。出色的稳定性使金抗体可能成为天然抗体更好的替代物，用于ELISA中。方法 经过必要的优化并与辣根过氧化物酶（HRP）耦联后，制得酶标金抗体10HRP-（Au-400P1），然后用酶标金抗体代替天然酶标抗体用于ELISA检测中。结果 通过一系列的实验证明，抗溶菌酶金抗体可用于ELISA特异性检测1~16 mg/L范围内的鸡蛋清溶菌酶（HEWL）样品。结论 金抗体可以替代天然抗体用于 ELISA检测，并具有优于传统ELISA法的检测准确性和一致性。]]> 2022/1/22 0:00:00 2true 目的 鳗弧菌（Vibrio anguillarum）是水产养殖中的重要条件致病菌，每年给水产养殖业造成巨大的经济损失，研究其致病机制、对其进行快速的检测鉴定是其病害防治的前提和基础。核酸适配体因其高亲和力、高特异性等多种优点，在微生物的靶标分析、检测鉴定以及致病机制等多个领域都呈现出较好的应用潜力。因此，筛选鳗弧菌的核酸适配体，利用核酸适配体对鳗弧菌相关位点进行分析鉴定，不仅能为鳗弧菌的检测鉴定提供一个新的手段，对于探索鳗弧菌相关位点在其病害防治中的作用也具有重要意义。方法 以鳗弧菌为靶目标，采用每轮测序的SELEX筛选方法，从高频序列中筛选鳗弧菌的核酸适配体；采用单链DNA浓度法测定核酸适配体的亲和力，研究核酸适配体对鳗弧菌的亲和特异性；采用Origin软件、选择反比例函数（Hyperbola函数）进行非线性拟合，获得核酸适配体的亲和常数（K_d）和最大亲和力（A_m）；采用磁分离技术和聚丙烯酰胺凝胶电泳分离纯化出核酸适配体H5的结合蛋白，通过质谱对该蛋白质进行分析鉴定，并利用Prabi、Phyre2、Psortb 3.0等在线网站分析该结合蛋白的空间结构及其亚细胞位置。结果 建立了以高频序列为基础的快速筛选核酸适配体的方法，采用该方法筛选出了一系列对鳗弧菌有较好亲和特异性的核酸适配体（H1、H5、H6、H12、H25、H26、H28、H33、H38和H42），测定了其中6个核酸适配体（H1、H5、H25、H26、H33、H38）的K_d和A_m，相应的K_d值分别为（78.77±10.99）、（180.65±23.01）、（121.14±21.43）、（276.42±51.23）、（89.24±10.84）、（167.12±23.73）nmol/L，A_m值分别为（229.42±8.35）、（891.04±50.14）、（647.20±41.51）、（720.85±75.35）、（510.65±33.89）、（576.06±38.73）nmol/L。核酸适配体H5的结合蛋白为鳗弧菌中的丙酮酸脱氢酶E1组分，该蛋白质主要位于细胞质中，α螺旋和β折叠结构构成了其主要骨架，环状的无规卷曲结构则大多分布在该蛋白质的外部。并对结合蛋白与核酸适配体的互作区域进行了分析推测。结论 以高频序列为基础，采用每轮测序的SELEX筛选方法具有较高的筛选效率；核酸适配体最终的表观亲和力是K_d和A_m共同作用的结果，A_m在核酸适配体的表观亲和力中也发挥着不可忽略的作用；核酸适配体H5可能是通过胞吞等方式进入鳗弧菌内部，与细胞质中的丙酮酸脱氢酶E1组分结合，说明核酸适配体是可以进入细菌内部与相应的靶标结合，这为鳗弧菌病害的防控及新型核酸适配体药物的开发提供了一个新的思路。]]> 2022/1/22 0:00:00 1true