摘要:线粒体是细胞生理代谢活动发生的重要场所. 线粒体生发降解平衡是维持能量代谢稳定的重要保障. Parkin作为E3泛素连接酶，通过PINK1/Parkin、LC3等多种信号参与调控线粒体自噬过程. 此外，Parkin还能够影响线粒体相关内质网膜、调控细胞器间钙流，在线粒体-内质网对话过程中调控溶酶体途径介导的线粒体自噬. 脂肪组织是研究线粒体调节机制的理想模型：寒冷刺激诱导富含线粒体的米色脂肪生成；移除刺激后，组织中线粒体消失恢复为白色脂肪，但线粒体稳定性的调控机理目前仍有很多未知. 本文综述Parkin介导线粒体自噬途径的最新研究进展，及其参与线粒体、内质网、溶酶体等不同细胞器间相互作用的调控机制.

摘要:生物体在正常生命过程中面临内/外因来源的DNA损伤，DNA损伤不仅影响基因正确复制，也阻碍其正常转录. 为避免DNA损伤带来的灾难性后果，生物体进化出一整套修复机制，以保证复制和转录的正确性、基因组的完整性和遗传的稳定性. 本文重点综述了RNA聚合酶监视（RNA polymerase-surveilled，RNAP-S）的DNA修复机制. 首先从RNA聚合酶（RNA polymerase，RNAP）的结构出发介绍了RNAP对DNA损伤的感知机制；其次讨论了滞留RNAP的回溯、与其模板DNA的解离以及后续修复机制的启动，真核细胞科凯恩综合征B蛋白（Cockayne syndrome protein B，CSB）及其泛素化和8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶1（8-oxoguanine DNA glycosylase1，OGG1）介导的RNAP-S修复；最后探讨了RNAP-S损伤修复的生物学意义并展望其前景.

摘要:细胞间通讯和物质交换是多细胞生物发育、组织修复和细胞生存的重要环节. 最近发现细胞间存在隧道纳米管（tunneling nanotubes，TNTs）连接，并以此进行长距离通讯. TNTs是一种细胞间长距离的物理连接，能够在相连的细胞之间实现远程、定向的通讯. 研究表明，不同细胞间TNTs在结构、形成机制和功能特性上存在相当大的差异. 尽管这一新的研究领域取得了进展，但仍迫切需要进一步探索. 本文综述TNTs的结构形态特征、生物功能、形成机制及其在疾病传播和疾病治疗中的应用前景，并讨论由TNTs介导的电耦联的研究现状.

摘要:骨关节炎（osteoarthritis，OA）作为最常见的退行性关节疾病，其主要临床特点是软骨的破坏降解，进而导致关节功能丧失，严重影响患者的生活质量. 越来越多的证据表明，除了软骨组织，OA的病理改变还涉及滑膜、骨以及软骨下骨在内的多个组织系统. 其中，滑膜作为组织系统的重要组成部分，其病变在OA中的作用日益突出. 滑膜细胞分为A型滑膜巨噬细胞和B型滑膜成纤维细胞，在OA中发挥着不同但又密切联系的作用. 本文综述不同类型滑膜细胞在OA中的作用，为进一步认识OA发病机制及治疗方法提供科学的理论依据.

摘要:2020年初至今，新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情仍在全球多个国家流行，给全球公共卫生安全造成了严重威胁.中国在应对COVID-19的实践中，最先完成病毒核酸测序并共享序列信息，最早有效控制疫情蔓延、恢复生产，并在病毒作用人体机制研究、疫苗研发、中和性抗体发现等环节均处于世界前沿. 其中，针对病毒核酸的检测工作——试剂盒研发、检测配套设备研制、10合1混检策略及相关政策制订，有效提高了疫情防控效率、保障了百姓健康. 本文就严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）核酸检测多种方法的原理、优劣势及其配套设备等进行综述.

摘要:超分辨显微成像技术（super-resolution microscopy，SRM）可以绕过光学衍射极限对成像分辨率的限制，让以前观察不到的纳米级结构实现可视化，这一重大研究进展推动了现代生命科学和生物医学研究的进步与发展. 细胞是生物体的基本组成单位，对活细胞内部的细微结构和动力学过程进行研究是掌握生命本质必不可少的途径. 但由于成像原理或条件的限制，早期的SRM技术在活细胞成像应用方面受到了不同程度的限制. 近几年来，随着SRM和相关技术的发展，SRM在活细胞成像研究中的应用也越来越多. 本文简要介绍目前常见的几种SRM技术的基本原理和特点，并在此基础上着重阐述它们在活细胞成像应用中所取得的最新研究进展和发展方向.

摘要:通过视觉获取图像信息是人类学习和生活的重要功能，失明则会显著降低其生活质量. 因视网膜色素变性、青光眼和黄斑变性等疾病而造成后天失明者，以及由意外事故、战争等造成眼部创伤者，有可能通过人工视觉辅助系统的帮助恢复部分视觉，或者完成复杂的生活任务. 一些盲症患者视觉通路的神经传导剩余部分依然有功能，因此可以借助电极阵列刺激视神经向大脑传递视觉信息，也可在大脑视觉皮层贴敷电极阵列的方法输入视觉信息. 此外，还能借助体外装置，如通过人工智能将视觉转换成语音指令、触觉阵列编码等，帮助盲症患者获得环境信息. 本文综述各类人工视觉辅助系统的现状，展望其发展趋势，并提出了新的植入器件与随身体外装置的新设想.

摘要:β淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成斑块是阿尔茨海默病（AD）的病理标志之一. 以β淀粉样前体蛋白（AβPP）为基础的转基因小鼠模型表现出斑块形成加速和记忆损伤. 然而，在一些模型中，记忆丧失与斑块形成的相关性较差. 我们实验室最近报道了AD患者和动物模型的认知障碍与其体内甲醛水平有很强的相关性. 本研究发现，AβPP^Lon/Swe转基因小鼠3月龄时表现出记忆缺陷，而在6月龄时记忆正常，其工作记忆与甲醛水平变化相反. 与对照组相比，3月龄小鼠记忆受损伴随着甲醛水平的增高和过度磷酸化tau的增加. 腹腔注射甲醛清除剂白藜芦醇可通过降低甲醛水平和tau蛋白的过度磷酸化，挽回小鼠的记忆损伤. 6月龄AβPP^Lon/Swe小鼠甲醛水平和工作记忆与对照组相似，伴随甲醛降解酶ALDH2和ADH3表达增加. 结果显示，在AβPP^Lon/Swe转基因小鼠中，大脑甲醛水平与记忆变化进程显著相关，且记忆的恢复与甲醛水平下降相关. 该研究为揭示阿尔茨海默病机制研究提供了新视角.

摘要:阴道微生态病理图像是诊断细菌性阴道病的重要依据，但对其人工分析需要花费大量时间精力，导致诊断效率不高，因此需要寻求针对病理图像的自动诊断新方法. 本文提出一种阴道微生态病理图像自动诊断模型ResLab，该模型以阴道微生态病理图像作为训练数据集，利用深度学习技术对病理图像进行端到端分析，预测Nugent评分，辅助医生进行分级诊断. 为提升模型预测的精确率，本文综合采用多种方法对模型加以改进，包括增加网络层数以提取更深特征，采用两个小卷积核叠加以增大感受野，减少ReLU激活层以降低复杂性，用最大池化层替换平均池化层以提取最显著特征.实验证明，各优化方案均能明显提升模型性能，ResLab模型预测精确率达到82.19%，超过VGG、GoogLeNet、ResNet等网络模型. 结果表明，ResLab模型能为医生提供较准确的参考结果，从而提高诊断效率，减少诊断误差.

摘要:荧光寿命是指荧光分子在回到基态前在激发态停留的平均时间. 本文发展了基于荧光寿命测量来定量分子内和分子间相互作用的方法：通过G碱基猝灭对于荧光寿命的影响定量DNA二级结构的形成；通过荧光共振能量传递（FRET）中荧光寿命的变化来定量分子间的相互作用. 第一种方法巧妙利用了G碱基会猝灭临近的染料分子的性质，结合荧光寿命的变化，可以判断DNA二级结构的形成以及形成的比率. FRET是用于研究生物分子相互作用的一个重要手段. 传统的FRET方法主要是基于强度的变化，但这种变化容易受到荧光表达水平变动、样品中分子扩散以及荧光串色的影响，因此经常存在着实验比较复杂和重复性差的问题. 而基于荧光寿命的FRET研究则可以很好地克服上述缺点. 通过检测供体荧光寿命的变化，我们能够方便快捷地判断是否发生FRET，并通过建立系统的数据分析方法，得到FRET的效率以及分子之间相互作用的信息.

摘要:本文利用冷冻电子断层扫描成像技术研究了原代培养海马神经元中线粒体膜的动态变化. 线粒体的分裂与融合是线粒体膜动态变化的主要方式，也是维持线粒体功能正常的重要手段. 线粒体分裂的机制研究以往是基于荧光标记的光学显微成像，由于分辨率的限制并不能直接观察到线粒体分裂过程中的超微结构特征. 冷冻电子断层成像通过尽可能保持样品生理状态从而获得更真实的结构信息. 本文通过对原代海马神经元中的自发性线粒体膜动态变化的成像，发现中央分裂和外周分裂的线粒体都与内质网在空间上存在一定的相互作用，内质网通过缠绕在线粒体分裂位点来参与分裂过程. 值得注意的是，还发现部分线粒体会出现线粒体外膜与内膜分离的现象，形成“无基质”的特殊区域. 这些可能都表明了线粒体质量控制的方式.