摘要:小分子泛素相关修饰物蛋白（small ubiquitin-related modifier protein，SUMO）化修饰是一种广泛存在的蛋白质翻译后修饰形式，存在于动物多个生理和病理过程中，并涉及复杂的信号通路调节过程，是细胞对应激反应的重要调节机制，并且越来越多的研究表明，SUMO化修饰在哺乳动物胚胎发育及器官发生过程中发挥重要作用。在胎儿发育过程中，SUMO化对于器官的形成及发育起着至关重要的作用。SUMO化途径的各组成成分（UBC9、SUMO1~3、PIAS、SENP1~7）在胚胎发育过程中协调胚泡与子宫间的对话、心脏发育以及颅面发育中都发挥着重要作用。在发育过程中SUMO化修饰一旦失调，则可能导致胚胎植入前缺陷、胚胎发育缺陷以及胚胎致死。本综述总结了SUMO化修饰的分子机制，以及SUMO化途径各个组成成分（SUMO、UBC9、PIAS、SENPs）在早期胚胎发育及后续器官发生中功能的最新进展，以望为后续的研究提供借鉴。

摘要:N-糖蛋白去糖基化酶（PNGase）是一种广泛存在于真菌、植物、哺乳动物中的去糖基化酶，可以水解N-糖蛋白或 N-糖肽上天冬酰胺与寡糖链连接的化学键，并释放出完整的N-寡糖。PNGase在生物体内参与蛋白质降解、器官发育、个体生长等过程。人PNGase基因功能缺陷会导致先天性去糖基化障碍，小鼠PNGase缺陷会导致胚胎致死性，线虫PNGase缺陷使其寿命下降。本文对PNGase在不同物种的分布、蛋白质结构、酶学功能及生物学功能进行阐述，为PNGase的生理病理功能及致病机制的基础研究提供思路，为PNGase作为糖生物学工具酶或药物开发的创新应用研究奠定基础。

摘要:线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素，其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换，三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而，这些信号通路之间存在交叉关联，使得线粒体膜对细胞命运的调控错综复杂，导致人们对其机制缺乏清晰的认识。本综述首先分析了不同程度线粒体外膜通透在细胞存活、癌变或凋亡中的作用，接着讨论了线粒体内膜通透通过引发线粒体DNA释放促进炎症发生的分子机制，然后阐述了线粒体通透性转换引发焦亡的作用机制，最后总结出线粒体膜完整性影响细胞命运决策的内在关联。深入了解线粒体膜完整性调控细胞命运的分子动力学机制，有助于为癌症和神经退行性疾病的诊疗提供思路。

摘要:细胞中蛋白质处于不断合成和降解的动态更新过程中，其稳态与细胞功能密切相关。细胞中存在多种蛋白质质量控制（protein quality control，PQC）机制来监测蛋白质合成和降解过程的异常，以确保蛋白质组的完整性和细胞适应性。核糖体是细胞内数量最多的细胞器，系细胞内蛋白质合成的主要场所。现已明确，核糖体相关质量控制（ribosome-associated quality control，RQC）与核糖体自噬能通过溶酶体依赖和非依赖途径调节细胞内核糖体数量及功能以维持蛋白质稳态，从而增强细胞在应激状态下的适应能力。RQC失调、核糖体自噬障碍则参与多种疾病的发生及发展过程，靶向RQC和核糖体自噬可能成为防治多种疾病的有效手段。本综述聚焦核糖体相关的PQC途径，并进一步讨论了它们在蛋白质稳态维持中的重要地位及其在人类疾病发生发展中的潜在作用。

摘要:铁是影响初级生产力的主要限制性因子之一，其在海洋环境中的分布具有空间异质性。由于铁在海洋中主要以溶解度较低、易沉降的三价态（Fe³⁺）形式存在，因此溶解铁对海洋生物而言是一种稀缺资源。为了获得生命代谢所需的铁，微生物进化出多种铁摄取的策略来满足需求，其中铁载体（siderophores）是最典型的代表。铁载体作为重要的代谢辅因子，除了铁循环以外，也强烈影响着其他元素的循环。基于铁载体的重要性，深入理解它的合成、转运和调控机制是系统认识海洋铁循环和生命过程的重要环节之一。本文以近20年的研究为重点，总结了铁载体的最新进展，包括其类型、合成/运输系统、获取途径、调控机制以及铁载体的功能与应用，旨在更好地认识铁载体在海洋微生物生态学过程中的作用，加深对海洋铁循环动力学机制的理解。

摘要:音乐是一种听觉艺术形式，在儿童教育和发展中，尤其是语言能力发展中扮演着重要角色。语音意识是个体感知识别、分析和运用语音的能力，是预测儿童语言读写能力的重要指标。本文梳理了近十年来音乐训练影响儿童语音意识的研究证据，并讨论了音乐训练可能促进语音意识的神经基础和解释模型。大量研究表明，音乐训练可以在行为水平提高儿童在语音意识测量任务上的成绩。此外，音乐训练从两方面影响语音加工的神经基础：一方面通过影响皮层下基本听觉神经通路与大脑听觉皮层，促进儿童前注意水平的语音感知能力；另一方面通过影响语音加工大脑区域间的功能连接，促进语音编码，强化语音加工的听觉-运动整合功能。相关神经机制为音乐训练促进儿童的语音意识提供了生物学基础。基于已有研究，本文提出综合的层级模型对音乐训练影响儿童语音意识的认知神经机制进行系统的解释，该模型认为音乐训练影响语音意识的认知神经机制分为3个层级：第一层级，音乐训练通过影响基本听觉神经通路促进了语音的基本听觉加工，其中节奏训练促进对语音时长信息的感知，音高训练促进对语音频率信息的感知；第二层级，音乐训练通过影响语音加工的神经网络，进一步促进语音编码，其中节奏训练主要促进辅音、韵脚和音节的识别和编码，音高训练促进元音、韵脚和音节的识别和编码；第三层级，音乐训练通过增强听觉与运动脑区之间的信息整合，增强语音运动表征，以及听觉-运动整合能力，进一步提高了语音表征的质量。该领域的研究不但可以揭示人类语言发展的认知神经机制，而且在儿童教育领域具有非常重要的现实意义和应用价值。

摘要:癌症具有较高的发病率和致死率，对人类健康具有重大威胁。癌症预后分析可以有效避免过度治疗及医疗资源的浪费，为医务人员及家属进行医疗决策提供科学依据，已成为癌症研究的必要条件。随着近年来人工智能技术的迅速发展，对癌症患者的预后情况进行自动化分析成为可能。此外，随着医疗信息化的发展，智慧医疗的理念受到广泛关注。癌症患者作为智慧医疗的重要组成部分，对其进行有效的智能预后分析十分必要。本文综述现有基于机器学习的癌症预后方法。首先，对机器学习与癌症预后进行概述，介绍癌症预后及相关的机器学习方法，分析机器学习在癌症预后中的应用；然后，对基于机器学习的癌症预后方法进行归纳，包括癌症易感性预测、癌症复发性预测、癌症生存期预测，梳理了它们的研究现状、涉及到的癌症类型与数据集、用到的机器学习方法及预后性能、特点、优势与不足；最后，对癌症预后方法进行总结与展望。

摘要:随着同步辐射光源（尤其是目前快速发展的第四代同步辐射光源）技术的进步，可用于实验的辐射通量越来越高，实验样品（特别是蛋白质等生物大分子样品）受到的辐照损伤也越来越严重。在全球现有的同步辐射装置上，蛋白质等生物大分子溶液专用小角X射线散射（SAXS）实验站的光子通量基本上都在10¹³ cps量级。在如此高的通量下，蛋白质等生物大分子溶液样品在实验测量中受到的辐照损伤极其严重。如果没有有效的辐照防护措施，蛋白质溶液样品在毫秒级辐照时间内便会辐照损伤，导致不能获取有效的实验数据。辐照损伤严重制约了SAXS实验技术在蛋白质溶液样品方面的应用。因而，认识蛋白质溶液样品辐照损伤的产生机理、影响因素、判断标准，以及有效降低辐照损伤程度、延缓辐照损伤产生时间的方法，对于蛋白质等生物大分子溶液的散射实验具有重要的指导意义。本文在简要概述生物大分子溶液样品辐照损伤产生机理、影响因素、辐照剂量等基本概念的基础上，重点综述了同步辐射SAXS实验中辐照损伤的判断标准和防护措施。此外，本文还对比了各种防护措施的优缺点，讨论了在建HEPS新光源中SAXS束线可用的散射数据采集时间，指出辐照损伤防护剂是有价值的研究方向。

摘要:针对大力发展灵敏准确、实时快速及不受场地环境限制的床旁（POC）凝血检测需求，本文基于凝血过程主要物理化学变化及相应参数变化，对声波传感器在凝血检测中的传感分析原理及模型进行了分析总结。凝血过程是内源性或者外源性的激活剂激活凝血因子引发的一系列酶联反应，血液的黏度、剪切阻力、密度等物理参数随之发生变化，声波传感器通过感应凝血过程中这些物理参数的变化，建立待测样本与凝血时间、血凝块的形成动力学及蛋白质分子含量等的关系，以反映患者的凝血状态。本文重点对石英晶体微天平（QCM）、声表面波（SAW）传感器、薄膜体声波谐振器（FBAR）和兰姆（Lamb）波传感器的传感原理及数学模型进行了介绍；从传感器的结构、压电材料、敏感膜、加工等角度出发，对声波传感器的设计思路及研究重点进行了探讨；结合血液样本特色，剖析了声波传感器的检测信号与凝血过程的对应关系，并综述声波传感器在凝血过程中的应用进展；基于声波传感器快速灵敏、体积小、测试所需样品量少等特点，将其集成到微流控芯片中，以控制凝血检测环境、测试条件等，并适应床旁凝血测试应用需求，对集成声波传感器的微流控芯片在凝血检测中的应用进展和研究重点进行了分析，并对声波传感器在凝血检测中面临的挑战及发展趋势进行了讨论和展望。

摘要:目的 趋流，意即在水中调整身体方向并逆流而上的能力，是一种在大多数鱼类与两栖类动物中存在的保守行为。虽然关于趋流的研究已有一段很长的历史，并且近年来斑马鱼幼鱼趋流行为的理论机制也被提出，但是分布式的神经环路是如何整合多感知信息、做出决策、并实现行为控制仍然是个未知数。对自由运动的斑马鱼进行全脑神经活动成像为理解这一困难的问题提供了特殊的机会。方法 本文开发了一种微流控装置精确控制环境水流并激发斑马鱼的趋流行为。将该微流控芯片与扩增视野光场显微镜以及追踪系统整合，从而记录自由行为下斑马鱼全脑的神经活动。结果 在整合的微流控装置中稳定观察到了斑马鱼在水流中保持自身位置不变、逆流而上等刻板的趋流行为现象。与此同时，实现了对斑马鱼幼鱼趋流行为过程中的全脑钙活动记录。本文初步发现了几个脑区的神经活动与趋流行为相关。结论 本研究第一次展示了在斑马鱼幼鱼趋流行为的同时记录全脑神经活动的技术。接下来对神经活动和行为数据的分析与建模将有助于更好地理解一种重要自然行为背后的感觉运动转换机制。

摘要:目的 探讨左归丸含药血清对化疗损伤性颗粒细胞和膜细胞的影响及作用机制。方法 制备左归丸含药血清，培养大鼠卵巢颗粒细胞和膜细胞，使用磷酰胺氮芥造模分组后给药。CCK-8法测定颗粒细胞和膜细胞存活率，实时荧光定量PCR法（RT-PCR）及蛋白质免疫印迹法（Western blot）分别检测卵巢自噬启动因子Beclin-1、微管结合蛋白轻链3（LC3B）、自噬受体蛋白p62、凋亡蛋白Bax、Caspase3在转录水平和翻译水平上的表达。结果 10%左归丸含药血清对于细胞存活的挽救率最高。Beclin-1、LC3B、Bax、Caspase3在磷酰胺氮芥作用的颗粒细胞和膜细胞中，相对于空白对照组有高表达（P<0.05），10%左归丸含药血清可下调上述蛋白质在模型组中的表达（P<0.05）；然而受体蛋白p62较空白对照组升高（P<0.05），10%左归丸含药血清可上调模型组p62的表达（P<0.05）。此外，在颗粒细胞实验组中，激活或抑制自噬途径后，自噬相关蛋白的表达在发生相应改变的同时，凋亡相关蛋白的表达也会发生相应改变。结论 磷酰胺氮芥可通过促进凋亡、激活自噬/溶酶体降解途径的机制损伤颗粒细胞和膜细胞。10%左归丸含药血清能缓解由此带来的损伤，同时影响了颗粒细胞和膜细胞自噬和凋亡过程。在磷酰胺氮芥损伤颗粒细胞的过程和10%左归丸含药血清缓解其损伤过程中均存在自噬与凋亡串流（cross-talk）。

摘要:目的 铁皮石斛是一种名贵的中草药，药用历史悠久，其药用活性成分主要包括多糖、类黄酮和生物碱。这些成分的种类和含量通常受到诸多环境因素的影响。组织培养中植物激素的广泛使用促进了许多兰科植物的大量快繁，然而植物激素对活性成分积累的影响及其作用机制尚待进一步深入研究。方法 本文利用铁皮石斛组织培养常用的两种植物激素NAA和（/或）6-BA处理铁皮石斛幼苗，测定活性化合物含量并对相应材料进行转录组测序分析。结果 激素处理影响多糖、生物碱和类黄酮等活性化合物的积累水平，同时引起较多的差异基因表达。统计分析表明，6-BA较NAA处理引起更多的转录本改变，β葡糖苷酶编码基因BGLU表达与多糖积累密切相关。进一步功能研究表明，包括激素种类、处理浓度、处理时间和处理材料生长时期等因素均能明显影响BGLU表达及相应多糖积累水平，从而在分子层面部分回答了一个长期困扰人们的关键问题，即为什么药材经组织培养后活性成分相对不稳定。结论 本研究明确提出了BGLU在激素处理后多糖的积累过程中有重要调控作用。

摘要:目的 p53是人体内重要的肿瘤抑制因子，但在人类肿瘤中因高频突变而失去抑癌功能。突变型p53（mutant p53，mutp53）可促进肿瘤的发生、发展和转移。由于在肿瘤细胞中通常有较高表达，mutp53已成为区别于正常细胞的一个特异性抗肿瘤靶点。本研究旨在探索穿心莲内酯的抗肿瘤作用机制，为寻找靶向mutp53的抗肿瘤化合物提供理论依据。方法 构建可以快速筛选具有恢复mutp53下游转录因子的荧光素酶系统，观察穿心莲内酯对H1299-p53 R273H-PUMA-luciferase和H1299-p53R175H-PUMA-luciferase细胞中PUMA基因的表达情况；采用免疫荧光实验，检测穿心莲内酯对HT29（R273H）和SK-BR-3（R175H）细胞中mutp53的表达影响；采用免疫印迹实验进一步观察穿心莲内酯恢复了mutp53肿瘤细胞中p53下游靶蛋白PUMA、p21、Noxa的表达；随后采用MTT和流式细胞分析，检测穿心莲内酯对肿瘤细胞增殖和凋亡的影响；此外，还通过siRNA敲低Hsp70表达后，研究穿心莲内酯对mutp53下游基因的重激活作用。结果 穿心莲内酯可以增加H1299-p53 R273H-PUMA-luciferase和H1299-p53R175H-PUMA-luciferase细胞中PUMA基因的表达；穿心莲内酯可以降低HT29（R273H）和SK-BR-3（R175H）细胞中mutp53的比例，同时增加野生型p53的比例；穿心莲内酯恢复了mutp53肿瘤细胞中p53下游靶蛋白PUMA、p21、Noxa的表达，进而抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡；穿心莲内酯可以增加分子伴侣Hsp70的表达，通过siRNA敲低Hsp70后，穿心莲内酯对mutp53下游基因的重激活作用明显受到抑制。结论 穿心莲内酯可能通过影响Hsp70的表达从而激活突变p53下游靶基因而发挥抗肿瘤作用。

摘要:目的 毛干是案件现场常见的生物物证，目前缺少有效的个体识别方法而未能在案件调查和法庭诉讼中发挥作用。毛干蛋白质组中的单氨基酸多态性（SAP）蕴含着个体遗传差异信息，可应用于个体识别。方法 为研究毛干物证SAP个体差异，本文使用离子液体对12份2 cm长的毛干样本（6人，每人2根）经过前处理后，进行LC-MS/MS质谱检测，分析毛干中的蛋白质组成。然后利用自建的东亚人群SAP蛋白质序列数据库，对质谱数据进行搜库分析，依据自建的SAP与SNP对应注释表信息，推导出SAP对应的nsSNP分型，并且与外显子测序nsSNP结果比较，进而验证SAP检测的准确性。最后，利用验证准确的SAP分型进行随机匹配概率的计算。结果 12份样品共计获得321个SAP，每个样本平均为（131±17）个。6人的随机匹配概率数值范围为1.4×10^-4~1.0×10^-9。结论 本文建立了东亚人群毛干蛋白中SAP检测方法，并验证了个体识别应用的能力，为法庭科学中毛干个体识别提供了有力的工具和新的思路。

摘要:目的 二氧化硅纳米管由于具有生物相容性好、光学性质优异等特殊性能在不同领域展现出良好的应用前景，其尺寸和形貌可显著影响材料性质。为制备尺寸较大的纳米管并拓展其在不同领域的应用，本研究选择尺寸较大的多肽组装体为模板，进行二氧化硅的仿生矿化。方法 以Bola型多肽Ac-KI₃VK-CONH₂自组装形成的尺寸较大（直径约40 nm）的纳米管为模板，通过仿生矿化的方法制备二氧化硅纳米材料。首先考察了多肽纳米管的稳定性，发现在稀释、加入有机溶剂和改变溶液pH值时，纳米管的形貌均被破坏，展示出较差的稳定性。在此基础上，以该多肽纳米管为模板，选择反应速率较快的正硅酸甲酯（TMOS）为前驱体仿生矿化二氧化硅纳米材料，探索了不同矿化条件对二氧化硅纳米管尺寸和形貌的影响。结果 以反应速率较快的TMOS为硅源、体积百分比浓度为1.11%~3.33%、溶液为中性或者弱碱性时能够矿化形成形貌和尺寸较大且分布均匀的二氧化硅纳米管。结论 通过选择合适的多肽组装体模板和反应速率快的TMOS为硅源，成功制备出了尺寸较大的二氧化硅纳米管，这为拓展其在不同领域的应用奠定了基础，具有重要意义。

摘要:目的 基于化学结构特点研究植物苦绳（Dregea sinensis）中多氧孕烷糖苷的生物活性，以及化合物分子与靶蛋白分子间的作用机理。方法 本研究采用分子对接和表面等离子体共振方法，对191个多氧化孕烷糖苷类成分（>800 u）进行了免疫活性及其与免疫蛋白的动力学评价。结果 通过分子对接方法筛选出7个配体分子（6、18、23、30、78、79和80）和3个免疫相关蛋白（IL-2Rα、TLR4和TNF-α）。研究表明，化合物30和78在SPR实验中与靶蛋白IL-2Rα和TLR4具有显著的结合趋势，与IL-2Rα的结合常数K_D分别为2.41×10^-6和2.14×10^-6 mol/L，与TLR4则分别为1.96×10^-5和5.60×10^-6 mol/L。分子动力学研究进一步表征SPR阳性分子6、18、30、78和80与靶蛋白之间的相互作用基团。结论 研究揭示多氧化孕烷糖苷类成分可以通过形成氢键和Pi-Pi相互作用与靶蛋白结合。研究内容对快速评价多氧化孕烷糖苷类成分的活性具有重要意义，为揭示低丰度药效物质的潜在作用机制进行了有益探索。

摘要:目的 血清抗磷脂酶A2受体抗体IgG（PLA2R-IgG）水平是诊断和治疗特发性膜性肾病（IMN）的重要依据，而目前国内外常规检测手段主要是酶免法。为提升检测的便捷性，同时满足灵敏、宽量程分析需求，本研究构建了一种新的PLA2R-IgG检测技术。方法 采用包裹铕元素的微球示踪，对反应步骤进行选择，对微球制备液的pH、微球-抗体反应比例和反应时间优化，本文基于间接法构建了PLA2R-IgG的荧光定量免疫层析检测方法，并进行了初步临床评价。结果 本方法的灵敏度达0.7 RU/ml，标准曲线方程为y=0.771x-1.437，相关系数0.995，线性测量范围为0.7~1 500 RU/ml，回收率为86.27%~98.98%，平均批内变异系数为8.13%，交叉反应率均小于0.1%，试剂37℃储存10 d稳定。本方法与市售酶免试剂盒相关性为0.953，阴阳性判断一致，对IMN的检出率为76.9%。结论 采用两步法反应的PLA2R-IgG间接荧光定量免疫层析分析，快速、灵敏、准确，具有临床实用性。

摘要:目的 眼睛的光学生物参数中的眼轴长度（AL）和角膜曲率半径（CR）可以作为预防和监测眼球近视的两个重要参数。为了提高测量眼轴长度的速度与精度和同步实现角膜曲率高精度动态测量，本文提出一种基于低相干光干涉技术眼睛光学生物参数测量的系统。方法 该系统使用旋转光学延迟线快速改变参考光的光程，利用曲率半径为8 mm的标准件标定人眼角膜顶点到靶环之间的距离，利用角膜的干涉信号对相机和数据采集卡进行触发实现同步采集，从而实现眼轴长度的快速测量和精准定位靶环到角膜顶点之间的距离，同时保证成像系统的放大倍率恒定和数据的实时采集。结果 实验结果表明，这种低相干光干涉测量系统，可以实时测量眼轴长度和角膜曲率半径，眼轴长度误差低于40 μm，人眼角膜曲率半径方差为2.082 36×10^-2 μm。结论 该系统能够快速、精准地测量AL和CR，可在近视的预防和监测中发挥重要作用。