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  • 杨灏颖, 刘润涵, 房梦珂, 刘洋, 郑蒙
    2024, 51(2): 2024,51(2):253-268
    DOI: 10.16476/j.pibb.2023.0109
    寡核苷酸药物近10年发展迅速,已有多款应用于临床治疗。因其设计便捷、序列灵活、特异性高,有望解决许多靶点难成药的困境,并且其临床转化周期和成本较低,目前已成为新兴生物技术药物研发的前沿领域。脑部疾病包括多种目前无法治愈的疾病,如神经退行性疾病、胶质瘤、运动神经元疾病等,其中很多与年龄相关,被认为是衰老相关脑部疾病。因其病因复杂,许多靶点难成以药,同时由于脑部特殊屏障系统“血脑屏障”的存在,导致大部分药物无法实现脑部病灶的有效积累,众多小分子药物遭遇临床转化失败。寡核苷酸类药物的特异性和序列灵活性提供了新的成药可能性,但同样面临脑部递送的挑战。尽管目前已有多款寡核苷酸类药物应用于医疗市场,但脑靶向寡核苷酸药物仍然极为罕见,随着纳米递送和脑靶向基团研究的逐渐成熟,未来5~10年寡核苷酸药物用于脑部疾病治疗将成为可能。本文针对本领域重点话题如寡核苷酸药物临床批准的应用案例、脑靶向寡核苷酸药物的递送瓶颈和当前策略,以及衰老相关脑部疾病的寡核苷酸药物潜在靶点进行了梳理,同时对临床转化中的难点和面临的挑战展开了综述和讨论。
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    杨灏颖, 刘润涵, 房梦珂, 刘洋, 郑蒙.脑靶向寡核苷酸药物策略用于衰老相关脑部疾病治疗[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):253-268.Export: BibTex EndNote
  • 胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤,主要起源于神经胶质细胞。由于胶质瘤具有高度侵袭性的特点,其死亡率在各种癌症中名列前茅。因此,新的治疗方法和新的药物开发对于胶质瘤的治疗意义十分重大。在大约30%的胶质瘤中,端粒的维持并不是通过端粒酶的激活延长的,而是通过端粒延长替代机制(ALT)来维持和延长端粒。然而,由于目前对于ALT胶质瘤细胞系以及临床前的ALT胶质瘤模型的研究还比较匮乏,从而制约了ALT胶质瘤的机制研究。因此,本篇综述在此探讨了目前发现的ALT胶质瘤细胞系及ALT胶质瘤动物模型,以及这些模型在临床前研究中发挥的作用和最新的进展。
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    仝津恺, 闫思翔, 张艳多, 侯凯龙, 张科, 张昊楠, 常顺, 贾舒婷.依赖于端粒延长替代机制的胶质瘤临床前模型及应用现状[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):269-275.Export: BibTex EndNote
  • 罗霞, 金晓锋
    2024, 51(2): 2024,51(2):276-299
    DOI: 10.16476/j.pibb.2023.0106
    肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是成人肾脏的原发性恶性肿瘤。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)对控制蛋白质水平和调节生理病理过程至关重要。去泛素化酶(deubiquitinases,DUBs)是UPS的关键成分,特别是从靶蛋白中去除泛素链,通过严格调节正常生理学中泛素化和去泛素化之间的平衡,对蛋白质稳态和质量控制显示出至关重要的作用。越来越多的研究表明,功能异常的DUBs与RCC的进展和转移有关。根据底物的不同,一些DUB可能会抑制RCC,而另一些则促进。本文综述了RCC相关DUB的最新研究进展,描述了其分类、功能作用,总结了DUB在RCC中的作用和作用机制,并讨论了靶向DUBs用于癌症治疗。
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    罗霞, 金晓锋.去泛素化酶在肾细胞癌中的作用[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):276-299.Export: BibTex EndNote
  • RNA编辑是发生于双链RNA(dsRNA)上的一类重要转录后反应,可通过碱基插入、缺失或替换的方式改变RNA的核苷酸序列从而丰富转录组和蛋白质组水平的多样性。哺乳动物中最常见的RNA编辑是ADAR家族介导的腺嘌呤-次黄嘌呤编辑(A-to-I),其在碱基配对过程中被识别为鸟嘌呤。人类转录组中已报道了数百万个A-to-I编辑位点,而ADAR1是最主要的催化酶。在血液肿瘤中,ADAR1的失调将直接影响基因编码区、非编码区和miRNA前体的A-to-I编辑状态,从而导致一系列分子事件改变,如蛋白质编码序列改变、内含子滞留、选择性剪接和miRNA生物发生受抑制。近年来研究发现,异常的RNA编辑导致分子调控网络的紊乱,促进细胞增殖、凋亡受阻和细胞耐药,是白血病干细胞(LSCs)生成和干性维持的重要因素。目前,以RNA编辑为靶点的新药(如rebecsinib)已经在动物实验中取得良好疗效。有别于传统抗肿瘤药,表观遗传抗肿瘤药有望克服血液肿瘤的耐药、复发难题,为患者提供全新治疗选择。本综述总结了ADAR1介导的RNA编辑在血液肿瘤中的作用机制及其生物学功能研究的进展,并探讨了其在药物研发和临床应用中的价值。
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    万星煜, 郭焕平, 黄瑞昊, 王筱淇, 曾令宇, 吴涛, 夏琳, 张曦.ADAR1介导的RNA编辑在血液肿瘤中的调控作用[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):300-308.Export: BibTex EndNote
  • 细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是由革兰氏阴性菌分泌的纳米囊泡,主要由细菌外膜和周质成分组成,因此表面富集的病原体相关分子模式(PAMPs)使OMVs能激起强烈的免疫反应。在抗肿瘤研究中,OMVs主要被用于抗肿瘤药物的递送,不仅能增加药物的肿瘤富集还能激活免疫反应协同杀伤肿瘤;同时,OMVs也用于开发肿瘤疫苗的佐剂,可显著提高免疫响应的能力。本综述主要概括了OMVs的生物发生机理、OMVs对宿主免疫系统的影响及其在肿瘤治疗中的研究进展。
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    王云锋, 庄婉茹, 马宪彬, 聂伟东, 谢海燕.细菌外膜囊泡应用于肿瘤治疗[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):309-327.Export: BibTex EndNote
  • 刘美青, 赵璐, 白云峰, 冯锋
    2024, 51(2): 2024,51(2):328-344
    DOI: 10.16476/j.pibb.2023.0050
    二维过渡金属碳/氮化物(MXenes)具有优异的光热转换性能,丰富的表面基团,良好的生物相容性、亲水性和粒径可调性,这使得应用MXenes作为肿瘤诊疗过程中的治疗剂和造影剂具有巨大潜力。本文综述了基于MXenes的肿瘤单一治疗和联合治疗的相关研究,同时介绍了MXenes在肿瘤主动靶向治疗领域的研究,最后阐述了目前MXenes在制备和肿瘤治疗研究中存在的挑战和对未来的展望。
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    刘美青, 赵璐, 白云峰, 冯锋.二维过渡金属碳/氮化物在肿瘤治疗中的应用[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):328-344.Export: BibTex EndNote
  • 循环肿瘤DNA(ctDNA)来源于肿瘤,能很好地反映肿瘤的基因信息,并且会随着肿瘤的进展发生相应的改变。近年来,ctDNA独特的能力备受人们关注并被广泛研究,本文在总结ctDNA的来源、性质和样品处理的基础上,对ctDNA的检测技术及在癌症诊疗中的应用进行综述,阐述了ctDNA标准物质在二代测序中的作用及重要性,并指出ctDNA样品的收集、存储、定量检测以及数据分析等各个流程中建立统一标准及规范的迫切性。
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    张洁洁, 牛春艳, 董莲华, 杨怡, 李会杰, 杨靖亚.循环肿瘤DNA的检测技术及在癌症诊疗中的应用价值[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):345-354.Export: BibTex EndNote
  • 免疫分析法具有简便、快速、准确等特点,广泛应用于医学、食品、环境等领域检测,将免疫分析方法与纳米材料相结合可以提高免疫分析的性能。与传统纳米材料相比,上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles,UCNPs)具有光稳定性好、发光寿命长和狭窄及可调整的发射带等优秀的光学性质,与免疫分析相结合可显著降低背景噪声,提高分析灵敏度。本文简要介绍了UCNPs的发光机制,对UCNPs的合成和表面修饰方法进行了总结,并详细论述荧光共振能量转移、内滤效应、磁分离技术、上转化连接免疫吸附技术和上转换免疫层析技术五种基于UCNPs的免疫检测技术,最后对该技术所面临的挑战和前景进行总结和展望,以期为UCNPs免疫检测技术的发展提供理论指导。
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    黄惠威, 李丽华, 罗林, 沈玉栋, 雷红涛, 徐振林.基于上转换纳米材料的免疫检测技术应用[J].生物化学与生物物理进展,2024,51(2):355-368.Export: BibTex EndNote
  • Piezo蛋白是一种非选择性机械敏感性阳离子通道,能够响应压力、剪切应力等机械刺激,将机械信号转化为胞内的生物电活动,引起特定的生物学效应。在消化系统中,Piezo有助于维持消化吸收、物质代谢和免疫调节等正常生理活动,但Piezo的异常状态能够促进内脏高敏感、肠黏膜屏障功能障碍、免疫炎症等多个病理环节,参与消化系统疾病的发生发展。故本文对Piezo蛋白的结构、生理特性,及其在消化系统肿瘤、炎性疾病、纤维化疾病和功能性疾病中的作用进行综述,以期为消化系统疾病的机制研究和潜在治疗靶点的探索提供新的思路。
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    王司琦, 鄢香芸, 李艳秋, 罗芳丽, 姚俊鹏, 马沛涛, 侯雨君, 秦海燕, 石云舟, 李瑛.机械敏感性离子通道Piezo在消化系统疾病中的作用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 在哺乳动物中,昼夜节律主要由生物钟基因的转录翻译反馈回路产生,生物钟基因通过转录翻译反馈回路调控下游的时钟控制基因,从而影响体内的各种生理活动。心脏作为人体外周组织中的重要器官,其生物钟系统受到运动和营养等授时因子的调控。当心肌细胞的生物钟基因被遗传性破坏或表达异常时,会严重影响心脏的代谢活动,导致心脏生理功能减退,增加心脏不良事件的发生风险,因此心脏生物钟在维持心脏代谢活动和生理功能方面发挥着重要作用。运动作为授时因子,可以独立于中枢生物钟对心脏生物钟进行调节。同时运动作为改善心血管功能的重要手段,可能通过激活HPA和SAM轴、调节能量代谢等途径影响心脏的代谢活动和生物钟基因的转录,维持心脏生物钟的稳定,促进心脏健康。对运动调控心脏生物钟的机制研究,可以为倒班、熬夜人群以及心血管疾病患者提供新的预防和治疗思路。未来需要更多研究来探索运动调节心脏代谢活动和生物钟的机制、运动对光周期诱导昼夜节律紊乱心脏生物钟的影响及机制以及运动调节心脏生物钟对其他外周器官代谢活动和昼夜节律的影响。
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    孔祥浩, 王漫达, 于亮.运动介导的心脏代谢与生物钟相互调节作用研究[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 肝脏大量脂质蓄积是非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)的重要病理特征。肝脏脂质摄取、脂质从头合成、脂肪酸氧化分解和脂质分泌输出这4个环节间的失衡是造成肝脏脂质蓄积的重要原因。运动具有改善脂质代谢,缓解NAFLD发展的作用,但其机制复杂尚未完全阐明。肌肉不仅是运动器官,还是重要的内分泌器官,一系列介导运动促进健康效应的内分泌因子主要由肌肉产生。鸢尾素(Irisin)是主要由肌肉分泌的内分泌因子,其合成和分泌受运动调节,可靶向机体多种器官组织,发挥改善NAFLD等肥胖相关慢性代谢性疾病的作用。Irisin改善NAFLD的效应与其对脂质代谢的积极调控作用密不可分。本文阐述了运动调控Irisin合成与分泌的可能机制,并对Irisin改善上述4个肝脏脂质代谢的重要环节减轻NAFLD的研究进展进行了总结,同时提出其中尚需进一步明确的问题,以期更好地理解Irisin介导运动在NAFLD等代谢疾病中的作用。
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    黄凯玲, 杨新成, 李良鸣, 杨文琦.鸢尾素改善肝脏脂质代谢紊乱减轻NAFLD的研究现状[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的中枢神经系统退行性病变,而临床上缺乏有效治疗AD的药物。近些年来研究发现,多种酶抑制剂如胆碱酯酶抑制剂、单胺氧化酶抑制剂、分泌酶抑制剂等改善胆碱能系统的障碍、Aβ的产生和沉积、Tau蛋白的过度磷酸化、氧化应激损伤、突触可塑性下降等AD发生发展的不同环节,从而改善AD症状和认知功能。本文综述了近年来酶抑制剂或抑制剂构效优化靶向调节胆碱酯酶、单胺氧化酶、分泌酶等在AD治疗中的研究进展,以期为AD的治疗和药物研发提供新思路。
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    储超扬, 肖 彪, 单江晖, 陈是燏, 张楚霞, 周钰愉, 方甜园, 林志诚, 谢凯, 徐淑君, 李丽萍.酶抑制剂及其构效优化在治疗阿尔茨海默病中的应用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 癫痫是由大脑神经元超同步异常放电所引起的一种常见的慢性神经系统疾病。大量生理实验和神经计算建模研究表明, 神经元异常放电是癫痫发作的电生理基础, 而神经元微环境动力学改变是引起神经元结构和功能发生变化, 进而刺激神经元异常放电、导致癫痫发作产生和发展的潜在原因。基于此, 本文首先从影响神经元微环境改变的四个主要因素,即离子浓度、能量代谢、神经递质和细胞体积, 分别就其动力学建模的神经机制和建模方法两方面进行系统阐述与分析, 然后对未来可探索的研究方向进行了展望, 以期更加全面地了解该领域的发展动态和研究进展, 为进一步研究癫痫异常放电模式的动力学本质以及癫痫发病的神经机制奠定良好的理论基础。
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    李 朵, 李斯卉, 李 强, 张 瑞.面向癫痫的神经元微环境动力学建模方法概述[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 为了探讨MUC1对鼻咽癌(Nasopharyngeal carcinoma, NPC)增殖与凋亡的影响及其调控机制。方法:收集泉州市第一医院2020年10月~ 2021年7月60例NPC及配对癌旁正常组织。采用实时定量PCR (real-time quantitative PCR, qPCR)检测MUC1在NPC患者中的表达。将对照siRNA或靶向MUC1的siRNA(si-MUC1)转染5-8F和HNE1细胞。分别用细胞计数试剂盒-8和集落形成实验分析5-8F和HNE1细胞的增殖,流式细胞术分析5-8F和HNE1凋亡情况;qPCR和ELISA检测TNF-α和IL-6水平;Western blot检测MUC1、NF-кB及凋亡相关蛋白的表达。结果:MUC1在NPC组织中表达上调;MUC1高表达的NPC患者易发生EBV感染、NPC增长和转移;MUC1的缺失抑制了NPC细胞的增殖和凋亡等恶性生物学行为、下调p-IкB、p-P65和Bcl-2的表达、上调Bax的表达。结论:MUC1下调可通过失活NF-κB信号通路抑制NPC恶性生物学行为。
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    吴首乌, 林少坤, 粘忠柱, 王新文, 林伟年, 庄黎明, 吴志圣, 黄志伟, 王阿敏, 高妮莉, 陈嘉雯, 袁雯婷, 卢凯娴, 廖军.MUC1下调通过失活NF-κB通路抑制鼻咽癌增殖,促进其凋亡[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 线粒体是细胞内能量代谢的中心,对于维持细胞稳态而言,其形态和功能的调控至关重要。SUMO修饰(Small Ubiquitin-like modifier modification)和DRP1(Dynamin-related protein 1)蛋白在细胞调控中扮演着重要角色,尤其与线粒体动力学密切相关。SUMO修饰是一种重要的蛋白质修饰形式,通过将靶蛋白与SUMO相连来调节这些蛋白的功能。而DRP1是线粒体分裂蛋白,负责调节线粒体的形态和功能。近年来,研究发现SUMO修饰与DRP1之间存在复杂的相互作用网络,对于线粒体的分裂、融合、自噬等方面起着重要作用。在DRP1的可变结构域中,有8个赖氨酸残基可以在MAPL(Mitochondrial-anchored protein ligase)的作用下完成SUMO修饰。并且不同亚型的SUMO蛋白对于DRP1功能的调节也不同。SUMO1修饰会使DRP1向线粒体富集,促进线粒体的分裂;SUMO2/3修饰会使DRP1向细胞质转移,减少线粒体的分裂。在实际的细胞程序中,不同亚型SUMO的修饰水平往往是由SENPs(SUMO-specific proteases)的类型决定。线粒体作为细胞中重要的能量供应细胞器,其动力学的异常往往会到导致诸多疾病的发生,例如:心肌缺血再灌注性损伤、阿尔兹海默症、脑血栓、视网膜病变等。本文综述了SUMO修饰与DRP1之间相互作用对于线粒体动力学调控的研究进展,为进一步揭示细胞调控机制和发展相关疾病的治疗策略提供一定的参考。
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    张 帅, 刘 森.SUMO修饰对于DRP1维持线粒体动力学平衡的影响[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 目的 识别癌症驱动基因,特别是罕见或个体特异性癌症驱动基因,对精准肿瘤学至关重要。考虑到肿瘤间的高度异质性,最近有一些方法尝试在个体水平上识别癌症驱动基因。然而,这些方法大多是将多组学数据整合到单一生物分子网络(如基因调控网络或蛋白质相互作用网络)中来识别癌症驱动基因,容易忽略不同网络所特有的重要相互作用信息。方法 本文提出了一种多层网络控制方法(PDGMN),利用多层网络识别个体化癌症驱动基因。首先,利用基因表达数据构建针对个体病人的个体化多层网络,其中包括蛋白质相互作用层和基因相互关联层。然后,整合突变数据,对个体化多层网络中的节点进行加权。最后,设计了一种加权最小顶点覆盖集识别算法,找到个体化多层网络中的最优驱动节点集,以提高个体化癌症驱动基因的识别效果。结果 在三个TCGA癌症数据集上的实验结果表明,PDGMN在个体化驱动基因识别方面优于其他现有方法,并能有效识别个体病人的罕见癌症驱动基因。特别是,在不同生物分子网络上的实验结果表明,PDGMN能够捕获不同生物分子网络的独有特征,从而改进癌症驱动基因的识别结果。结论 PDGMN能有效识别个体化癌症驱动基因,并从多层网络的视角,加深我们对癌症驱动基因识别的理解。本文所用的源代码和数据集可以从https://github.com/NWPU-903PR/PDGMN获取。
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    张桐, 张绍武, 李岩, 谢明宇.基于多层网络控制的个体化癌症驱动基因识别方法[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
期刊信息
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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