摘要:脂滴（LD）是大多数生物中广泛存在的动态细胞器。其典型结构是以中性脂质为核心，外覆单层磷脂构成的膜结构。作为细胞内重要的代谢调控枢纽，LD在生理稳态维持与病理进程演变中均发挥关键作用。近年来，LD生物发生机制研究取得重要突破：研究者建立了一个更为完善的LD生物发生框架，系统阐释了LD如何从内质网（ER）中产生；通过生物化学与生物物理学手段，研究者系统解析了LD形成的关键特征，特别是揭示了ER膜生物物理特性及特异性磷脂组分在其中的核心调控作用；借助结构生物学与蛋白质组学技术，塞厄平蛋白（Seipin protein）、脂肪储存诱导跨膜蛋白2（FIT2）等关键调控因子及其分子作用网络得以阐明。本文从分子机制层面系统综述该领域最新进展，重点关注真核细胞LD成核、膜出芽及扩张过程中的分子调控细节，特别是塞厄平蛋白、FIT2等核心因子动态调控LD形态的分子机制以及I类蛋白和II类蛋白靶向LD的机制与途径，并系统比较不同中性脂质核心LD的生物发生机制差异，最后指出LD发生的关键未解决问题，为未来研究提供了明确方向。

摘要:虽然系统性红斑狼疮属于自身免疫性疾病，但使用自身抗体作为生物标志物对其进行的早期检测存在较高的假阳性率，暗示着疾病发生过程中抗体性质的改变。N-糖基化修饰是抗体的重要翻译后修饰，可以改变抗体的结构及与各类受体的结合能力，从而显著地影响其生物活性与功能。已经有大量研究分析了组成N-糖链的唾液酸、岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖对抗体免疫功能的影响。本文总结了在系统性红斑狼疮患者免疫球蛋白G中发现的异常N-糖基化修饰，并详细讨论了各种单糖表达量的变化与系统性红斑狼疮及其并发症发生发展的关系。针对当前研究存在的薄弱、矛盾和空白之处，本文分析了当前研究方法的局限性，并提出了可能的解决方案，为后续糖生物学分析方法的研究提供了方向。最后，从抗体糖基化修饰与系统性红斑狼疮的紧密联系出发，本文介绍了基于糖生物学的具备高分辨力的临床诊断、追踪和低成本、弱致敏性的治疗方案。总而言之，系统性红斑狼疮的发生发展过程中出现了抗体糖基化修饰的异常改变，而糖生物学分析技术的发展有助于推动系统性红斑狼疮的临床诊疗方案的发展与进步。

摘要:血小板反应蛋白4（THBS4；TSP4）是一种细胞外基质的重要组成成分，在维持组织稳态中发挥核心作用。THBS4属于血小板反应蛋白家族，这是一类进化上高度保守的多结构域黏附糖蛋白。THBS4蛋白包含6个结构域，通过与其他细胞外基质成分相互作用，在介导细胞黏附、促进细胞增殖、调节炎症反应和组织重塑过程中扮演关键角色。THBS4的转录及翻译受多种信号分子调控，其中，骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）12/13、转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）、γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF）等因子发挥促进THBS4基因表达的作用，而氧化性低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，OXLDL）发挥抑制作用。THBS4的表达量及活性变化又可以影响多条下游信号的激活或关闭，包括磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，Pl3K）、蛋白激酶B（protein kinase B，PKB/AKT）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、Wnt（Wingless-related integration site）信号通路。THBS4处于细胞复杂信号网络的核心位置，因此，其表达量变化及功能异常通常与多种疾病紧密相关，例如肿瘤、心血管疾病、纤维化、神经退行性疾病、肌肉骨骼疾病、特应性皮炎等。THBS4已成为疾病诊断和预后评估的潜在生物标志物及治疗靶标，尤其在肿瘤和心血管疾病领域。本文综述了当前对THBS4的生物学功能、THBS4参与疾病发生发展的相关机制及THBS4的潜在治疗靶点的研究进展。

摘要:阿尔茨海默病 （Alzheimer’s disease， AD） 是一种进行性神经退行性疾病， 是老年痴呆症最常见的原因。 其特征为认知功能下降、日常生活能力丧失以及行为和心理症状，严重影响患者生活质量，并给家庭和社会带来沉重负担。近年来的研究显示，GABA能中间神经元通过精确调控大脑节律振荡来维护神经网络的稳态，其功能受损不仅是β-淀粉样蛋白（Aβ）病理引发神经网络过度兴奋的重要因素，而且是AD认知衰退过程中的核心病理机制之一。本文系统综述AD进程中特定GABA能中间神经元亚型病理机制的差异性，GABA能中间神经元-兴奋性神经元环路失衡导致神经网络振荡异常的分子机制，以及基于GABA能系统调控的新型治疗策略，为深入理解GABA能中间神经元在AD病理中的损伤机制开辟了新的视角，并展望了通过精准神经调控实现转化医学前景的可能。

摘要:转录因子IIB复合体相关因子1（TFIIB-related factor 1，BRF1）是一个重要的转录因子，它特异性地调节RNA聚合酶III依赖基因（RNA polymerase III-dependent genes）转录，其产物是一些小分子非编码RNA，主要包括转运RNA（transfer RNAs，tRNAs）和5S核糖体RNA（5S ribosomal RNA，5S rRNA）。tRNAs和5S rRNA的转录水平随着细胞内BRF1含量的变化而改变。tRNAs和5S rRNA在蛋白质合成中发挥关键作用。tRNAs和5S rRNA基因失调与细胞生长、增殖、转化及肿瘤的发生密切相关。BRF1是决定tRNAs和5S rRNA基因转录的关键因子。近年的研究表明，BRF1过表达与肿瘤和心肌病的发生密切相关。在不同的肿瘤发生过程中，BRF1过表达在调节机制和信号通路方面存在差异。BRF1高表达的病例往往生存期短和预后差。心肌病病例的BRF1呈异常高表达状态。这提示BRF1是一个颇具潜力的生物靶分子，它在基础医学和转化医学研究方面具有广阔的前景。本文总结了这方面的研究进展，提出了日后的研究方向，以唤起人们对此重要领域的关注和重视。

摘要:RNA修饰是一类发生在RNA上的转录后化学修饰形式，它通过多种途径调控RNA稳定性以及翻译效率，进而影响蛋白质的表达水平，RNA修饰广泛参与细胞增殖、分化、凋亡、侵袭转移等多种关键生物学进程。不同类型的RNA修饰之间存在着多种复杂的关联机制，包括协同增效、负向调控、竞争占位、功能串扰等，从而构成了复杂的“RNA修饰-RNA修饰”相互作用网络。RNA修饰酶在信号通路中存在上下游的承接关系，或在平行通路的关键节点存在交叉重叠，多种RNA修饰酶通过共享调控蛋白或形成复合物等方式形成复杂的调控架构，是介导并深刻影响RNA修饰相互作用的直接原因。本综述系统总结了不同类型RNA修饰之间直接或间接的相互作用机制，介绍了基于RNA修饰相互作用的创新评分体系和疾病预测模型，并在多种疾病背景下发现了RNA修饰相互作用的下游核心信号轴，从而深入剖析RNA修饰相互作用在疾病诊断、治疗靶点开发等临床应用层面的潜在价值，为解析RNA修饰在细胞生物学中的多维调控功能提供重要的理论支撑。RNA修饰的相互作用揭示了RNA在转录后调控层面上的复杂性，更为阐明RNA修饰酶对特定底物的选择性修饰机制提供了新的思路。

摘要:休眠肿瘤细胞是原发性肿瘤切除后残留微小病灶的核心组成部分，与乳腺癌、肺癌、卵巢癌等多种癌症的临床潜伏期较长密切相关。缺氧，作为实体瘤的显著特征之一，已被证明能够促进肿瘤细胞进入休眠状态。然而，缺氧诱导的肿瘤细胞休眠的分子机制尚未完全阐明，尤其是在如何精确调控肿瘤细胞进入休眠状态的过程方面，尚缺乏系统性的理解。这一认识的不足在一定程度上限制了针对休眠肿瘤细胞的分子靶点开发。基于此，本文系统梳理了缺氧调控下休眠肿瘤细胞的主要特征及其关键信号通路，发现缺氧型休眠肿瘤细胞普遍具有细胞周期停滞、蛋白质合成抑制、代谢重编程、自噬增强、抗凋亡、免疫逃逸和治疗耐受等典型适应性表型，这些过程由PI3K-AKT-mTOR、Ras-Raf-MEK-ERK、AMPK等多条信号通路协同调控，并形成高度耦联的分子网络。鉴于当前模型多聚焦于单一路径或局部机制，尚缺乏系统性整合，未来亟需构建融合多通路与多生物学过程的综合调控框架，以深入揭示休眠的动态本质，并为转移性肿瘤的精准干预提供理论支撑与靶向依据。

摘要:T7 RNA聚合酶（T7 RNA polymerase，T7 RNAP）凭借其独特的结构特性成为研究RNA合成机制的重要模型。本文系统解析了其标志性的“右手”结构框架，并通过整合结构的动态变化和动力学分析，阐述了完整的T7 RNAP转录过程，构建了从静态结构解析到动态过程的完整框架。T7 RNAP在催化过程中会产生副产物双链RNA（dsRNA），其存在不仅会降低mRNA产物的纯度，还会引发自身非特异性免疫反应，从而限制T7 RNAP在生物技术和医学领域的应用。文中详细探讨了dsRNA的形成机理，并对规避dsRNA产生的不同思路及当前研究进展进行了阐述。通过梳理近期研究成果，本文系统归纳了通过半理性设计改造的T7 RNAP突变及突变效果，如活性和热稳定性的提升、底物和启动子特异性的改变、转录效率改善等，清晰展现该领域的技术突破路径。此外，T7 RNAP在基因编辑及基因工程、检测诊断及信号转导、mRNA疫苗等领域得到快速发展和广泛应用。本文综述了T7 RNAP的结构功能、dsRNA形成机理及规避策略，同时探讨了T7 RNAP工程优化与功能拓展，并对目前亟待解决的问题进行了阐述，讨论了当前T7 RNAP实际应用中的主要问题并对未来研究的可能方向进行了展望，旨在为T7 RNAP的研发与应用提供新的见解，促进相关领域的思考与发展。

摘要:心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）是全球成年人死亡的主要原因之一，其发病率和病死率持续攀升，而代谢紊乱与多种心血管疾病密切相关。代谢紊乱在心血管疾病的发生发展过程中起到关键作用，其涉及底物利用的改变、线粒体结构和功能的障碍，以及ATP合成与运输的阻碍等多个方面。过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs）在心血管疾病中的潜在作用越来越引起人们的关注，特别是过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferator-activated receptors α，PPARα），它被认为是心血管疾病治疗的一个极具潜力的靶点。PPARα通过脂肪酸代谢调控心血管生理与病理过程。PPARα作为核激素受体家族中的一种配体激活受体，在骨骼肌、肝脏、肠道、肾脏和心脏等多种器官中高度表达，能够调控多种底物的代谢。作为维持代谢平衡、催化和调节多种生化反应的关键转录因子，PPARα通过调节脂质代谢、参与心脏能量代谢、增加胰岛素敏感性、抑制炎症反应、改善血管内皮功能以及抑制平滑肌细胞增殖和迁移等多种方式，发挥其心血管保护作用，进而显著降低心血管疾病的发生风险。因此，PPARα通过调节脂质代谢、抗炎、抗凋亡等多种机制，在多种病理过程中发挥作用。PPARα可以通过结合天然或合成的脂溶性配体而被激活。这些配体包括内源性脂肪酸及其衍生物，如亚油酸、油酸和花生四烯酸，以及合成的过氧化物酶体增殖物。配体与PPARα结合后，激活了核受体视黄醛衍生物Ｘ受体（retinal dehyderivative X receptor，RXR），形成PPARα-RXR异二聚体。PPARα-RXR异二聚体在共激活因子的作用下进一步激活，活化后的复合物识别并结合PPRE，调控在脂质和葡萄糖稳态中起关键作用的靶基因转录，如脂肪酸转位酶（fatty acid translocase，FAT/CD36）、二酰甘油酰基转移酶（diacylglycerol acyltransferase，DGAT）、肉碱脂酰转移酶I（carnitine palmitoyl transferase1，CPT1）和葡萄糖转运蛋白（glucose transporter，GLUT）等，这些基因主要参与脂肪酸的摄取、储存以及脂肪酸氧化和葡萄糖氧化的过程。PPARα作为心血管疾病治疗靶点的研究不断推进，使其在临床上的重要性日益凸显。目前，PPARα激活剂/激动剂，如贝特类和噻唑烷二酮类，已经广泛应用于大量预防心血管疾病的临床研究。传统的PPARα激动剂，例如非诺贝特和苯扎贝特，已经广泛应用于临床，主要用于治疗高甘油三酯血症和低高密度脂蛋白胆固醇血症。贝特类药物通过激活PPARα受体增强肝脏和骨骼肌的脂肪酸代谢能力，其心血管保护作用在多项临床研究中得到验证。最近的这些临床研究揭示，贝特类药物通过改善胰岛素抵抗、调节脂质代谢、纠正能量代谢紊乱、抑制血管平滑肌细胞和内皮细胞的增殖与迁移，从而改善心血管系统的病理重塑，同时还可以降低血压。干预PPARα在基础医学研究及临床应用中均受到诸多关注。因此，激活PPARα作为靶点可能是治疗心肌肥大、动脉粥样硬化、缺血性心肌病、心肌梗死、糖尿病心肌病以及心力衰竭等心血管疾病的关键策略之一。本文对PPARα在心血管疾病中的调控作用及其临床应用价值进行综述，意在为进一步开发和利用PPARα相关药物治疗心血管疾病提供理论依据。

摘要:代谢性炎症是代谢性疾病发生、发展的重要机制，主要表现为免疫细胞激活和促炎因子水平升高。脑源性神经营养因子（BDNF）在调节免疫与代谢功能中的作用日益受到关注。BDNF通过其受体酪氨酸激酶受体B（TrkB）在中枢神经系统中抑制胶质细胞激活、调节炎症反应，并在外周组织中通过影响巨噬细胞极化缓解局部炎症。运动可有效诱导中枢（下丘脑、海马体、前额叶皮质及脑干）和外周（肝脏、脂肪组织、肠道及骨骼肌）组织器官表达BDNF，进而参与炎症抑制与代谢改善。尽管早期已有学者提出BDNF可能参与运动介导的炎症调节，但系统性证据仍显不足。随着对运动生理机制认识的深化，亟需从多系统整合视角出发，系统梳理BDNF在运动调控代谢性炎症中的潜在作用与机制，以期为代谢性疾病的干预策略提供理论支持与实践依据。

摘要:帕金森病 （Parkinson’s disease， PD） 是仅次于阿尔茨海默病的第二大最常见的神经退行性疾病，常出现运动症状和非运动症状。目前，PD的治疗方式主要有药物治疗如左旋多巴和非药物治疗如深部脑刺激（deep brain stimulation，DBS），但均存在局限性，且长期使用会出现不良反应，如左旋多巴诱导的异动症及DBS导致的精神错乱、认知功能下降、抑郁等。运动作为药物治疗PD的有效辅助策略，可显著改善PD运动障碍。近年来的研究发现，运动改善PD运动障碍的机制与其调控运动因子有关。运动因子是指组织/器官响应急性或长期运动而分泌释放的信号分子。运动因子脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）、胶质细胞源性神经营养因子（glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF）和鸢尾素可通过神经保护、抑制α突触核蛋白的聚集、缓解神经炎症、减轻线粒体功能障碍等途径来改善PD的运动症状。组织蛋白酶B（cathepsin B，CTSB）和胎球蛋白 A（Fetuin-A）是新发现的运动因子，也是PD的新生物标志物，可分别通过增强溶酶体功能和促进小脑浦肯野细胞的存活来减轻PD病理发生。本文主要综述了多种运动因子对PD运动障碍的改善作用及机制，以期深入认识运动改善PD运动症状的机制、并为大力推广运动治疗PD提供依据。

摘要:神经退行性疾病（NDDs）的发病机制涉及脑区复杂的代谢网络改变，并呈现显著的空间异质性。传统的代谢组学因缺乏空间维度，难以揭示特定脑区和细胞微环境中的关键代谢变化，限制了对NDDs核心病理机制的深入理解。以质谱成像（MSI）为核心的空间代谢组学技术，通过在组织原位对成百上千种内源性代谢物、脂质、神经递质、肽段及金属离子等进行高分辨率的同步检测与定位，克服了传统方法的局限，为NDDs发病机制的研究提供了新的空间视角。本综述讨论了主流空间代谢组学技术平台（基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）、二次离子质谱成像（SIMS-MSI）、解吸电喷雾电离质谱成像（DESI-MSI）和新兴技术等）的特性、适用场景和当前技术限制，重点阐述空间代谢组学技术在NDDs病理微环境（Aβ斑块、tau蛋白、路易小体等）化学异质性解析、脑区和细胞代谢脆弱性图谱描绘等方面的应用发展，并结合类器官模型、多器官轴、单细胞及亚细胞等当下前沿NDDs研究方法，对该技术在早期诊断、药物筛选和精准治疗等领域进行了总结和展望。

摘要:目的 作为经典视觉通路的中枢门户，初级视觉皮层不仅负责视觉信息的编码处理，还与一些高级认知功能脑区存在着密切的神经环路连接。研究表明，40 Hz闪烁刺激可以诱导脑内产生γ振荡，显著改善神经退行性疾病引起的学习和认知障碍。同时，自然界中也存在着部分光闪烁现象。初级视觉皮层是视觉信息传入大脑的第一站中枢皮层，深入解析非侵入性闪烁光刺激对其信息处理的调控机制显得尤为关键。本研究系统探讨了非侵入性光闪烁刺激对成年小鼠V1神经元功能特性的影响，以期了解非侵入性光闪烁对脑功能的影响。方法 本研究通过给3组成年小鼠施加不同频率的闪烁刺激（20、40和60 Hz），利用在体多通道电生理技术探究了其对成年小鼠初级视觉皮层神经元感受野特性的影响。结果 连续2个月不同频率的闪烁刺激使小鼠V1神经元的方位调谐能力增强，40 Hz和60 Hz的闪烁刺激还使神经元的对比敏感度得到改善，而20 Hz没有明显影响。通过进一步分析，发现3种频率都可以使神经元的反应变异性下降，信噪比上升，神经元之间的噪音相关性下降。结论 非侵入性的光闪烁刺激通过影响初级视觉皮层神经元的信息处理效率，改善了方位调谐能力和对比敏感度，为多种闪烁光影响视觉感知提供了新的实验证据，也为深入理解特定频率的闪烁光如何改善脑功能的机制提供了新的线索。

摘要:目的 本研究旨在通过网络药理学、分子动力学（MD）与实验验证等方法，探究茯苓酸（pachymic acid，PA）在治疗神经母细胞瘤（neuroblastoma，NB）中的潜在分子靶点及其作用机制。方法 首先基于网络药理学方法筛选PA可能作用于NB的靶点，随后结合分子对接、MD模拟、分子力学/泊松-玻尔兹曼表面积法（molecular mechanics/Poisson-Boltzmann surface area，MM/PBSA）自由能计算及实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR），蛋白质印迹法（Western blot）实验进行多维度验证。结果 CCK-8实验显示，PA对NB细胞具有浓度依赖性的抑制作用。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析提示，PA的抗NB作用可能通过调控磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路（PI3K-Akt）、丝裂原活化蛋白激酶信号通路（MAPK）及RAS GTP酶家族信号通路（Rat sarcoma，RAS）等信号通路实现。分子对接及分子动力学模拟结果表明，PA可与RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（RAC-alpha serine/threonine-protein kinase，AKT1）、表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）、原癌基因酪氨酸蛋白激酶（proto-oncogene tyrosine-protein kinase，SRC）及热休克蛋白90α家族A1成员（heat shock protein 90 alpha family class A member 1，HSP90AA1）等核心靶蛋白稳定结合。RT-qPCR与Western blot分析进一步证实，PA处理可显著下调AKT1、EGFR及SRC的mRNA和蛋白质表达水平，同时上调HSP90AA1的表达水平。结论 茯苓酸可能通过抑制AKT1、EGFR和SRC的表达，调控PI3K/AKT信号通路，从而发挥其抗神经母细胞瘤作用。研究结果为PA在NB治疗中的潜在应用提供了重要的实验依据。

摘要:目的 烟草相关疾病是全球可预防的主要健康问题之一，也是导致过早死亡的主要原因之一。吸烟成瘾作为一种慢性大脑疾病，已广泛被认定为影响大脑结构和功能的关键因素。然而，目前有效的诊断方法仍存在挑战。为了更好地理解吸烟成瘾的神经机制，并提高诊断的准确性，本研究提出了一种新型的图神经网络框架——TI-GNN，旨在通过功能磁共振成像（fMRI）数据揭示吸烟成瘾与大脑连接异常之间的关系。方法 本研究基于fMRI数据，利用图神经网络（GNN）对吸烟成瘾的功能连接模式进行建模。TI-GNN通过Transformer提取全局交互信息和空间注意机制有效获取脑区之间的联系，以提高模型的诊断性能。此外，模型内置因果解释模块，以深入挖掘大脑不同区域的因果关系，从而增强模型的可解释性。结果 实验结果表明，TI-GNN模型在吸烟成瘾数据集上的分类效果显著优于现有的最佳基线方法。特别地，TI-GNN在提高区分效果、准确识别吸烟成瘾与健康对照之间的差异方面表现出色，准确率、F1分数和马修斯系数分别达到0.91、0.91和0.83。同时揭示了杏仁核、前扣带皮层等关键脑区的异常连接模式，与临床研究结果一致。结论 TI-GNN框架为吸烟成瘾的客观诊断提供了高效工具，其揭示的脑网络异常与因果关联机制，深化了对成瘾病理机制的理解，为靶向干预策略和个性化治疗奠定了重要理论基础。

摘要:目的 生物物证蛋白质组蕴含着丰富的遗传信息，即蛋白质序列的单氨基酸多态性（SAP）。然而，SAP分析工具的缺乏，严重制约了SAP在公安实战中的应用。本研究是为了满足法医样本蛋白质组SAP数据分析的应用需求。方法 分为3个模块设计SAP分型自动化分析软件。模块B内置了东亚人群常见非同义单核苷酸多态性（nsSNP）信息，与输入外显子组新增的nsSNP一起构建SAP蛋白质序列数据库。模块A利用模块B构建的SAP蛋白质序列数据库，调用预装的pFind或Maxquant搜索引擎分析质谱数据。模块C输出参考型与突变型SAP分型结果，反向推导对应的nsSNP分型（称为imputed nsSNP），并与输入的外显子组nsSNP分型结果比较，生成比对报告。使用2名中国个体的外显子组nsSNP数据、每人2根毛干蛋白质组数据，分别使用pFind与Maxquant搜索引擎对软件进行测试。使用文献中1个欧洲人、1个非洲人，每人3根毛干蛋白质组数据，勾选pFind搜索引擎测试软件，并与文献算法结果进行比较。结果 该软件以蛋白质组质谱数据与外显子组测序nsSNP结果为输入文件，输出SAP结果报告。测试结果显示，使用两种搜索引擎均可得到SAP结果，并且发现Maxquant得到的SAP数量略少于pFind的结果。使用文献数据测试结果显示，在文献方法完全匹配（即imputed nsSNP与外显子组nsSNP分型完全一致）的SAP位点中，SAPTyper得到了部分SAP结果，且分型一致。结论 针对东亚人群开发了一种自动化SAP分析算法，并形成软件SAPTyper。该软件为法医蛋白质组SAP进行个体识别与表型推断等方面研究与应用提供了一个便捷、高效的分析工具，具有良好的应用前景。

摘要:目的 随着生物信息学的发展，涌现出大量基于深度学习的蛋白质亚细胞定位方法。这些蛋白质亚细胞定位方法（如GapNet-PL、ImPLoc等）能够较准确识别细胞群体水平的蛋白质分布模式，但在单细胞水平或复杂微环境下的定位仍存在局限性。当前蛋白质显微图像缺乏单细胞标注，仅依赖细胞群体水平的标注无法解析单细胞尺度的定位异质性，且现有大多数蛋白质亚细胞定位模型基于卷积神经网络（CNN）设计，忽略了亚细胞结构间的功能关联性，导致单细胞蛋白质亚细胞定位精度差。因此，本文提出一种基于类相关图卷积网络（CP-GCN）的单细胞蛋白质定位方法。方法 首先，建立类相关模块（CPM），充分提取不同亚细胞类别的语义特征。然后，设计CP-GCN网络，挖掘多细胞中蛋白质亚细胞的全局特征并捕获标签图的拓扑信息，学习多标记蛋白质类别之间的关联性。接下来，利用K-means聚类方法区分类内多尺度特征，生成多细胞类激活图（CAM），根据CAM的预测区域，对单细胞图像进行伪标注，以有效区分细胞群中的异质性细胞。最后，使用伪标注训练单细胞蛋白质分类模型，实现单细胞蛋白质的精准定位。结果 在Kaggle2021 数据集的单细胞蛋白质预测任务中，该方法的mAP指标均优于现有的蛋白质亚细胞定位方法。对生成的CAM结果进行可视化分析，证明了模型可成功定位单细胞内蛋白质亚细胞。结论 通过CP-GCN网络与伪标签分配策略相结合，可以有效地捕捉蛋白质图像中的异质性细胞的特征，精确定位单细胞内蛋白质位置。

摘要:目的 转运核糖核酸衍生片段（transfer RNA derived fragment，tRF）是一种新型的长度介于13~50 nt的非编码RNA，最近被发现可能通过靶向结合mRNA，促进mRNA降解，抑制蛋白质翻译，从而在细胞中发挥特定的生物学功能，但预测其靶基因的生物信息学方法尚且有限。为了研究这一种新型分子在基因网络调控中发挥的作用，开发一种更全面地预测tRF靶标的算法具有重要意义。方法 使用多层感知机神经网络深度学习算法，以确认结合的38 687对tRF∶mRNA为训练数据，将已知的tRF和靶标结合的特征用于模型学习，并扩大收录的tRF和靶标的范围。结果 将该基于神经网络学习的tRF靶标预测算法命名为tRF Prospect，算法AUC达93.4%，经与过表达tRF后的转录组高通量测序数据进行比对，具有良好的预测性能，证实该算法具有较高准确度。结论 tRF Prospect主要预测tRF发挥生物学功能可能作用的靶向mRNA，对现有的tRF靶标预测平台在收录tRF种类、靶标范围和预测模型上进行了补充，为研究tRF在生物中的新作用提供了基础。