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  • 江涛
    2026, 53(2): 2026,53(2):271-272
    DOI: 10.3724/j.pibb.2026.0047
    CSTR: 32369.14.pibb.20260047
    殚精探微求至真 呕心报国励后昆——沉痛悼念梁栋材先生
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    江涛.殚精探微求至真 呕心报国励后昆——沉痛悼念梁栋材先生[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):271-272.Export: BibTex EndNote
  • 尹婷
    2026, 53(2): 2026,53(2):273-274
    DOI: 10.3724/j.pibb.2026.0017
    CSTR: 32369.14.pibb.20260017
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    尹婷.突破口服基因递送障碍:肽类纳米载体用于靶向胰腺癌治疗中的CAR基因递送[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):273-274.Export: BibTex EndNote
  • 高尔基体(Golgi body)作为真核细胞的核心细胞器,在蛋白质修饰、分选和囊泡运输中起关键作用,近年发现其广泛参与糖脂代谢调控。在各种应激条件下,高尔基体发生结构及功能紊乱,引发高尔基体应激(Golgi stress),高尔基体应激通过影响胰岛素受体、葡萄糖转运体及脂代谢相关酶的活性,参与糖脂代谢紊乱的发生;应激持续存在或损伤过重,为去除受损的高尔基体,则会诱发高尔基体自噬(Golgiphagy)。本综述系统梳理了高尔基体的结构与功能、高尔基体应激与高尔基体自噬的分子调控机制及其协同调控作用,进一步阐述了从高尔基体应激到高尔基体自噬参与糖脂代谢的调控作用,探讨了高尔基体应激与高尔基体自噬在糖尿病、脂肪肝、肥胖等糖脂代谢相关性疾病中的临床意义,并揭示了高尔基体医学可能为糖脂代谢相关性疾病提供的新的治疗策略。最后,本文展望了高尔基体靶向干预应用前景面临的挑战与未来,旨在推进高尔基体靶向干预策略的临床应用转化,为糖脂代谢相关性疾病的治疗带来新的突破。
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    魏海军, 王鹤鸣, 陈淑静, 王姝之, 陈临溪.从高尔基体应激到高尔基体自噬——参与糖脂代谢调控新模式[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):275-292.Export: BibTex EndNote
  • 类器官作为干细胞衍生的体外三维自组织微型器官,已被证实能够重现体内器官的关键结构和功能特征。器官芯片是一种基于微流控技术的体外微生理系统,能够通过控制流体流动、物理生化因子梯度、细胞与细胞或细胞与细胞外基质间相互作用等更加精准地模拟器官微环境。类器官芯片融合了类器官的自组织能力与器官芯片的微环境精准调控优势,通过动态模拟生理微环境精准控制干细胞分化和组织形态发生,显著提升类器官结构及功能仿生性,并可对类器官的生长和行为进行多尺度动态监测。目前,已经发展出能够模拟机体多种靶器官的功能性类器官芯片,建立了串联多类器官芯片系统,实现了体外多器官相互作用和系统稳态的模拟。该技术为发育生物学、疾病建模、药物发现、精准医疗和毒理学研究提供了全新的平台。本文将系统探讨类器官芯片的发展历程、构建原理、技术方法及其在生物医学多领域的应用潜力,并就其当前面临的挑战与未来发展方向进行展望,旨在为类器官芯片的进一步发展和应用提供参考。
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    刘瑞霞, 张璟, 李晓, 柳毅, 黄龙, 侯宏卫.类器官芯片的构建及其在生物医学领域中的应用[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):293-308.Export: BibTex EndNote
  • 戴亦含
    2026, 53(2): 2026,53(2):309-326
    DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0395
    CSTR: 32369.14.pibb.20250395
    RNA合成生物学通过将RNA分子设计为可编程的生物调控元件,以实现对基因表达的高时空精度控制,为精准医疗提供了强大工具。本文系统综述该领域的研究进展。首先聚焦于核糖开关、RNA温度计、Toehold开关等核心元件的结构可编程性与功能多样性,总结了天然元件挖掘、理性设计与化学修饰等关键技术突破,探讨了miRNA响应型开关、工程化circRNA及siRNA自组装系统等合成RNA调控元件的设计与优化策略;其次,阐述逻辑门等RNA的合成基因回路设计原理与优化方案;接着评述RNA合成系统在癌症、代谢性疾病、神经退行性疾病等领域重大疾病精准治疗中的应用转化案例;最后,探讨递送瓶颈、表达噪声、脱靶效应等关键挑战,并展望智能化递送平台的发展方向。本综述旨在为RNA合成生物学的技术发展路径与临床转化应用提供理论参考。
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    戴亦含.RNA合成生物学:基因回路设计与精准医疗应用[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):309-326.Export: BibTex EndNote
  • 中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞因其良好的遗传稳定性、翻译后修饰能力以及高表达和可规模化特性,已成为重组蛋白质药物生产的首选宿主系统,广泛应用于单克隆抗体生产、疫苗抗原表达及Fc融合蛋白等生物制剂领域。然而,在工业化应用过程中,CHO细胞仍面临三大核心挑战:高密度培养导致的代谢负担、糖基化修饰不一致以及长期表达水平衰减。这些问题不仅引发培养周期延长、乳酸和氨等有害代谢产物积累,还会造成表达量波动和产品质量异质性,限制其在高产、稳产及降本增效方面的潜能。本文围绕CHO细胞表达系统的关键瓶颈,从高密度培养代谢调控、糖基化均一性优化及长期表达稳定性维持3方面进行系统梳理,重点总结分子构建优化、细胞培养与工艺提升、细胞株工程改造及靶向整合等关键技术进展,并构建问题导向的技术优化框架。此外,结合基因编辑、合成生物学与人工智能技术的前沿发展,探讨了其在实现高效、稳定及经济型CHO细胞工厂构建中的应用前景,为新一代生物制药生产体系的创新与优化提供系统性参考。
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    张瑞明, 李梦琳, 朱洪伟, 张兴晓.中国仓鼠卵巢细胞表达系统在生物制药中的优化策略[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):327-341.Export: BibTex EndNote
  • 乳铁蛋白(lactoferrin,LF)是一种广泛存在于哺乳动物乳汁和其他外分泌物中的铁结合糖蛋白,具有多种生物学功能,近年来在抗癌研究中展现出广阔的应用前景。本文系统综述了LF的结构特性、抗癌机制及其纳米颗粒在癌症治疗中的应用。LF通过细胞外作用(如与癌细胞表面糖胺聚糖、唾液酸及特异性受体结合)、细胞内作用(如调控细胞周期、诱导凋亡和铁死亡)以及免疫调节作用(如激活自然杀伤细胞、调节T淋巴细胞和重塑肿瘤相关巨噬细胞)等多种途径发挥抗肿瘤效应。此外,LF具有良好的生物相容性、低免疫原性和肿瘤靶向能力,使其成为构建功能性纳米递送系统的理想载体。本文进一步阐述了LF纳米颗粒的多种制备方法及其在增强药物稳定性、靶向性和治疗效果方面的优势。研究显示,LF纳米颗粒不仅能提升LF自身的抗癌活性,还能作为高效载体递送化疗药物、天然产物或光敏剂,实现协同治疗、穿透血脑屏障、缓解肿瘤缺氧等多重功能。尽管目前相关临床研究有限,LF及其纳米颗粒在克服耐药性、靶向能力与协同治疗等方面已显示出巨大潜力。未来研究应聚焦于LF纳米颗粒的标准化制备、智能递送系统设计、多靶点系统构建及临床转化路径,以推动其在癌症精准治疗中的实际应用。
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    岳闻添, 何淑榕, 安芹, 邹芸霞, 董雯文, 孟庆勇, 张雅丽.乳铁蛋白及其纳米颗粒在癌症治疗中的应用[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):342-355.Export: BibTex EndNote
  • 向琼, 杨丽嫦, 李赞, 凌云
    2026, 53(2): 2026,53(2):356-368
    DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0463
    CSTR: 32369.14.pibb.20250463
    环状RNA(circular RNA,circRNA)是来源于前体mRNA的一类环状结构RNA,其形成依赖于反向剪接。由于缺乏典型的5′端帽结构与3′端多聚腺苷酸尾,circRNA在细胞中不易受到外切酶降解,从而具有比线性RNA更高的稳定性。长期以来,circRNA被视为非编码分子,但近年来的研究不断显示,部分circRNA能够在特定条件下被翻译成多肽或蛋白质。当前已识别的翻译方式主要包括依赖内部核糖体进入位点(IRES)的非依赖5′端帽结构的翻译,以及由N6-甲基腺苷(m6A)修饰介导的启动机制,这些进展促使我们重新审视非编码RNA的功能边界。越来越多的证据表明,circRNA编码的多肽通过介导肿瘤相关信号通路调控及蛋白质相互作用网络,参与肿瘤发生发展中的关键生物学过程,既可能增强肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮–间质转化,也可能通过抑制信号通路或干扰蛋白质相互作用发挥抑癌作用。因此,这类多肽在肿瘤发生与发展的多个阶段扮演了复杂而重要的角色。本文围绕circRNA的翻译机制进行系统性综述,重点总结其编码的多肽在肿瘤细胞行为调控中的具体功能,并进一步分析其作为潜在诊断标志物和治疗靶点的应用前景。明确circRNA翻译产物的生物学意义,将为阐明肿瘤发生机制和开发新的精准医学策略提供重要启示。
    Citation
    向琼, 杨丽嫦, 李赞, 凌云.环状RNA翻译机制及其编码多肽在肿瘤发生与调控中的作用[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):356-368.Export: BibTex EndNote
  • 禁食等饮食干预策略在抗肿瘤治疗中的协同效应正受到越来越多的关注,但其背后的具体作用机制尚未得到充分阐明。近期研究揭示了一种被称为“线粒体氧化膜裂解死亡”的全新细胞死亡模式,这为理解禁食干预肿瘤治疗提供了新的分子机制视角。线粒体氧化膜裂解死亡主要由代谢紊乱与先天免疫激活协同触发,其核心机制在于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物2(mTORC2)信号通路介导受损线粒体与质膜形成长时间的异常接触,导致局部活性氧类(ROS)的大量释放并进一步引发质膜的脂质过氧化,最终导致细胞物理性裂解死亡。这种死亡方式与经典的凋亡、焦亡、坏死性凋亡和铁死亡最大的区别在于其不依赖于胱天蛋白酶(caspase)或成孔蛋白GSDMD。本述评旨在系统阐述线粒体氧化膜裂解死亡的发生过程、分子机制以及与其他经典死亡方式的区别,并深入探讨其在肿瘤性疾病中的临床转化潜力。在肿瘤性疾病中,靶向诱导线粒体氧化膜裂解死亡可以提升现有抗肿瘤药物的疗效并克服其化疗耐药,但在临床应用中需进一步优化禁食等干预方案,以在安全性与治疗效果之间取得最佳平衡。
    Citation
    王仪, 陈哲, 李新, 陈临溪.线粒体氧化膜裂解死亡——连接饮食干预和先天免疫激活的新型细胞死亡途径[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • HIV自上世纪80年代流行以来,在全球范围内大流行,给人类生命健康和社会发展带来巨大威胁。尽管暴露前预防有效遏制HIV传播,抗逆转录病毒治疗显著延长了患者生存期,疫苗仍是阻断传播、终结流行的关键工具。HIV-1的高度遗传变异性、包膜糖蛋白的聚糖屏蔽以及体内潜伏库的长期稳定存在,使传统疫苗策略屡遭瓶颈。近年来,mRNA技术凭借序列可编程、生产周期短、天然构象表达及自佐剂效应等优势,为破解上述难题提供了全新思路。在本文中,我们系统梳理mRNA技术在HIV-1疫苗开发中的最新研究进展,重点剖析诱导广谱中和抗体及有效T细胞应答面临的独特免疫障碍,阐述了基于RV144疫苗的mRNA革新、颗粒化mRNA疫苗设计、种系靶向mRNA疫苗研发和HIV治疗性疫苗四大核心研究方向的成果。同时对比mRNA与传统疫苗平台的关键免疫学差异,揭示其在免疫原递送中的独特价值,深入探讨mRNA疫苗诱导广谱中和抗体的核心机制创新,分析其临床转化中免疫应答持久性、特殊人群适配性、递送系统规模化的核心挑战并提出靶向突破策略。
    Citation
    刘佩, 方中岳, 陈欣欣, 李少伟, 顾颖.基于mRNA平台的HIV-1疫苗策略[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 目的 疟原虫通过输出蛋白质与宿主红细胞膜骨架蛋白相互作用,从而重塑红细胞结构,以维持其胞内寄生及致病性。骨架结合蛋白1(SBP1)是一种疟原虫输出蛋白,在不同疟原虫种属中高度保守。研究表明,恶性疟原虫SBP1与感染红细胞膜骨架蛋白相互作用,但该蛋白质在伯氏疟原虫(Plasmodium berghei, Pb)中的作用尚未阐明。本研究计划探究PbSBP1在宿主红细胞重塑及疟原虫致病性中的作用。方法 在伯氏疟原虫中,通过免疫共沉淀方法探究PbSBP1与红细胞细胞骨架蛋白4.1R的关系。基于双臂同源重组原理构建Pbsbp1基因敲除的伯氏疟原虫突变体(Pbsbp1?),通过微流控方法分析Pbsbp1?疟原虫感染红细胞的变形能力,对红细胞膜骨架连接复合体成分原肌球蛋白调节蛋白进行荧光标记,对疟原虫感染红细胞骨架网络进行超分辨率随机光学重建显微镜成像,分析Pbsbp1?感染红细胞骨架超微结构的变化。进一步利用患疟鼠模型和小鼠脑型疟疾模型,监测红内期Pbsbp1?疟原虫生长情况及其诱导小鼠发生脑型疟疾的能力。结果 PbSBP1可能通过与红细胞细胞骨架蛋白4.1R的直接或间接的相互作用,参与感染红细胞的重塑。微流控结果显示,Pbsbp1?疟原虫感染红细胞的变形能力较野生型疟原虫感染红细胞显著增强。超分辨率随机光学重建显微镜成像结果表明,Pbsbp1?感染红细胞骨架超微结构较野生型感染红细胞发生变化。进一步表型分析发现,红内期Pbsbp1?疟原虫生长速度较野生型疟原虫显著减慢,其诱导小鼠发生脑型疟疾的能力也降低。上述结果提示,PbSBP1可能通过与4.1R蛋白的相互作用,参与感染红细胞膜骨架的重塑,从而调节感染红细胞的变形性,并影响红内期疟原虫的致病性。结论 本研究阐明了PbSBP1在宿主红细胞重塑及疟原虫致病性中的作用,为疟疾的防治提供理论基础和新的研究思路。
    Citation
    郭欣悦, 赵焕琪, 钟燕璇, 姜如梦, 李耀先, 潘雷霆, 王倩, 史小雨.PbSBP1影响伯氏疟原虫感染红细胞膜骨架结构和变形能力[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 线粒体作为真核生物能量代谢的核心枢纽,参与多种细胞活动,如细胞基质代谢调节、细胞凋亡、激活信号转导通路等关键生命活动,其代谢状态与多种疾病的发生及进展密切相关。神经退行性疾病以神经元进行性丢失和功能障碍为主要病理特征,线粒体功能障碍被认为是其重要诱因之一。线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein response, mtUPR)作为线粒体内一种应急防御机制,主要通过调控分子伴侣和蛋白酶表达,高效促进错误折叠蛋白的识别和降解来维持线粒体蛋白质稳态,以保证细胞乃至整个机体的正常生理健康状态。mtUPR的异常激活或抑制与阿尔茨海默病、帕金森病等多种神经退行性疾病的发生发展密切相关,深入探究mtUPR的动态调控作用和深层分子机制对神经退行性疾病的发病机理具有重要意义。本文综述了 mtUPR 的基本概念、主要诱导因素和信号转导通路,重点探讨了 mtUPR 与神经退行性疾病之间的内在关系与调控规律,有助于神经退行性疾病的靶向治疗的研发。最后,本文展望了mtUPR的研究在神经退行性疾病中面临的挑战与未来,旨在为神经退行性疾病的治疗带来新的突破。
    Citation
    李扬, 王珂, 赵娣.线粒体未折叠蛋白反应在神经退行性疾病中的作用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是肿瘤免疫微环境(tumor microenvironment,TME)中细胞间通讯的核心介质,依据生物发生机制可分为外泌体、微囊泡及凋亡小体,其通过携带蛋白质、核酸、脂质等生物活性分子,在肿瘤发生发展及免疫逃逸中发挥双重调控作用。不同来源的EVs组成具有显著异质性:肿瘤细胞来源EVs(tumor-derived EVs,TDEVs)富含免疫抑制分子,免疫细胞来源EVs则携带促免疫激活成分。本文系统综述了EVs的生物发生与组成特征,深入解析其在TME中介导免疫细胞-肿瘤细胞交互调控、驱动基质重构及调控代谢重编程的动态机制。重点探讨了EVs相关标志物在液体活检中的诊断价值,为肿瘤早期筛查、分型及预后评估提供支撑,以及其在免疫检查点阻断、肿瘤疫苗研发、治疗性分子递送等领域的前沿应用。此外,文章展望了工程化EVs在精准免疫治疗中的转化潜力,指出当前EVs分离纯化、亚型区分及临床规范化应用等核心挑战,并提出多组学技术与人工智能结合的未来发展方向,为基于EVs的肿瘤诊疗新策略提供全面的理论依据与应用参考。
    Citation
    王子琪, 王静, 黄渊余, 陆梅.肿瘤免疫微环境中细胞外囊泡的调控机制与诊疗应用[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 目的 胃出血是上消化道最常见且最危险的急症之一,早期诊断和连续监测对于降低再出血率和病死率至关重要。传统的内镜和影像学检查虽能明确出血部位,但存在侵入性强、实时性差等不足。本文提出一种基于三维电阻抗成像(three-dimensional electrical impedance tomography,3D-EIT)的胃出血检测新方法(3D-gEIT),目的是实现对胃出血的无创、实时与动态监测。方法 构建了包含胃的三维上腹部仿真模型,并设计了3种电极排布方案(双层环状、四层交错环状、对置双平面阵列),仿真对比了不同结构对成像效果的影响。在Tikhonov-Noser组合正则化的基础上引入区域聚类约束,形成TK-Noser-RCC算法,以提升空间连贯性和抗噪性能。随后,搭建基于琼脂介质的上腹部物理模型实验平台,通过控制嵌入半球体积(10~50 ml)模拟不同程度出血,采集边界电压并进行三维重建。此外,开展猪实验,通过注入100 ml自体血液来模拟胃出血,用以验证方法在真实生理条件下的可行性。结果 仿真结果表明,对置双平面阵列电极在纵深方向具有最佳灵敏度分布与空间分辨率,其平均ICCSSIM较双层环状结构分别提升55.9%与38.8%,较四层交错结构分别提升64.0%与39.5%。区域聚类约束有效抑制了噪声伪影,在40 dB和30 dB信噪比条件下仍保持清晰的边界与稳定的形态,ICC仍可保持在0.85左右。物理实验中,随着出血半球体积的增加,重建体积呈线性增长趋势,重建结果与实际出血区域高度一致。动物实验进一步验证了该系统在实际生理环境中的稳定性,重建出血区域随注血量逐渐扩大,空间位置稳定,无显著伪影,能够准确反映胃腔内出血的动态变化。结论 本文所提出的3D-gEIT系统可实现对胃出血体积与空间分布的定量重建,具备良好的抗噪稳定性与适应性。为胃出血的早期诊断、术后监测及床旁连续检测提供了一种无创、实时、低成本的新型成像手段。
    Citation
    赵子涵, 孙博, 黄晶石, 李志伟, 吴阳, 李楠, 姚佳烽, 赵桐.基于区域聚类三维电阻抗成像的胃出血检测方法[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 目的 为解决便携式眼底相机自动调焦技术存在的精度低、速度慢及系统复杂等问题,本文提出了一种基于波前探测的自动调焦方法。方法 该自动调焦方法向眼底投射光点,并利用微型夏克-哈特曼波前传感器采集像面聚焦点的波前信息;通过Zernike多项式对波前相对于参考面的离焦量进行量化,进而驱动调焦镜完成闭环对焦。结果 基于此方法,设计并搭建了一套紧凑型眼底成像系统。测试结果表明,该系统在5 mm的调焦行程内,可实现±20 D的屈光补偿范围,调焦精度优于0.08 D,单次调焦时间小于0.5 s。结论 在模拟眼与真人眼实验中,该系统均表现出快速、高精度的自动调焦性能,验证了其作为便携式眼底相机自动调焦解决方案的有效性。
    Citation
    陈隆, 林哲凯, 郑庚泳, 黄金天, 董佳鑫, 杨尚潘, 丁文正, 曾亚光, 王雪花, 韩定安.基于夏克-哈特曼波前传感的紧凑型快速自动对焦眼底成像系统[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
  • 帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种以黑质致密部多巴胺能神经元(dopaminergic neurons,DA neurons)进行性丧失和 α突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)异常聚集为特征的神经退行性疾病,其病理进程由神经炎症、铁稳态失衡与铁死亡(ferroptosis)、内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激、线粒体功能障碍及氧化应激等多种机制相互耦联驱动。成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factors,FGFs)家族由22个成员组成,在神经系统发育与稳态维持中发挥重要调控作用。现有研究表明,FGF信号失衡可通过同时调节神经炎症反应、铁稳态与抗氧化防御、内质网与线粒体应激等关键病理通路,削弱神经元对应激损伤的适应能力,促进多巴胺能神经元功能失衡与死亡。FGFs的调控效应具有显著的细胞类型和病理阶段依赖性,其作用模式不同于单一神经营养因子,而呈现多靶点、多通路协同调控特征。近年来,FGFs在 PD中发挥多靶点神经保护作用逐渐受到关注,但相关证据分散于不同病理环节,尚缺乏系统性整合。本文系统梳理近年FGF 家族成员在PD中调控铁稳态失衡与铁死亡、神经炎症、细胞应激以及神经保护与再生等方面的研究进展,解析其作用机制及相互联系,以期为阐明FGFs的多靶点调控网络及其在PD治疗中的转化应用提供理论参考。
    Citation
    王慧, 周子贵, 韩腾腾, 杨常智, 田雪文.成纤维细胞生长因子在帕金森病中的多靶点神经保护机制:神经炎症、细胞应激与铁死亡[J].生物化学与生物物理进展.Export: BibTex EndNote
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中国科学院中国科学院生物物理研究所中国生物物理学会