• 2026年第53卷第4期文章目次
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    • >综述与专论
    • 超分辨光学显微成像中的分辨率检测:适配方法与前沿进展

      2026, 53(4):805-825. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0540 CSTR: 32369.14.pibb.20250540

      摘要 (344) HTML (401) PDF 1.06 M (146) 评论 (0) 收藏

      摘要:光学显微镜作为探索微观世界的核心工具,其分辨率直接决定了解析生物及材料精细结构的能力。随着超分辨荧光显微技术的突破性发展,传统基于衍射极限的经验判据(如瑞利准则)和点扩散函数宽度法等分辨率检测手段已无法满足对纳米尺度成像质量的客观量化需求。本文系统梳理了光学显微成像分辨率检测方法从传统经验判据到超分辨技术适配方案的完整演进脉络。首先,回顾了基于傅里叶变换的定量方法,包括傅里叶环相关及其三维扩展形式傅里叶壳层相关,它们通过分析独立图像在频域的相关性,为电子显微镜和超分辨成像提供了客观、抗噪的全局分辨率标准。进而,重点阐述了针对不同超分辨成像机理的专属优化策略:面向单分子定位显微镜的傅里叶图像分辨率(FIRE)方法,综合了定位精度与标记密度对最终图像分辨率的共同制约;针对受激发射损耗(STED)等非线性调制显微镜,则发展了基于点扩散函数(PSF)压缩测量及生物样本线宽分析的有效分辨率评估手段。特别值得关注的是,近年来兴起的基于去相关分析的无参数方法,通过解析单幅图像的频谱自相关衰减,实现了无需人工设定阈值、无需成对图像的客观分辨率评估,在多模态超分辨成像中展现出卓越的普适性与效率。此外,本文还探讨了基于已知纳米结构(如DNA折纸术)的直接验证“金标准”,以及深度学习在图像重建质量评估与伪影识别中的新挑战与应用潜力。最后,文章展望了未来分辨率检测技术向跨模态统一标准、实时动态监测、局部分辨率图谱绘制及人工智能增强的智能校正等方向的发展趋势。本综述旨在为超分辨光学显微成像技术的精准量化提供系统的理论支撑与实践指南,推动其在生物医学及材料科学中的广泛应用。

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    • 基于mRNA平台的人类免疫缺陷病毒1疫苗策略

      2026, 53(4):826-839. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0511 CSTR: 32369.14.pibb.20250511

      摘要 (318) HTML (549) PDF 2.43 M (123) 评论 (0) 收藏

      摘要:人类免疫缺陷病毒(HIV)自20世纪80年代出现以来,已在全球范围内广泛流行,给人类生命健康和社会发展带来巨大威胁。尽管暴露前预防能有效遏制HIV传播,抗逆转录病毒治疗显著延长了患者生存期,但疫苗仍是阻断传播、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。本文系统梳理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4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,分析其临床转化中面临的免疫应答持久性、特殊人群适配性、递送系统规模化等核心挑战并提出靶向突破策略。

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    • 基于质谱的抗体测序技术

      2026, 53(4):840-854. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0446 CSTR: 32369.14.pibb.20250446

      摘要 (210) HTML (371) PDF 3.47 M (117) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文系统综述了质谱技术在抗体组学研究中的应用进展,探讨了其技术优势、应用场景与当前挑战。抗体的多样性不仅源于基因重组与体细胞超突变等机制,更体现在蛋白质层面的翻译后修饰及结构异质性。近年来,B细胞受体(BCR)测序虽能追踪抗体基因的重组路径,但难以反映实际分泌抗体的功能状态。因此,质谱技术凭借高灵敏度和高分辨率,能在蛋白质层面进行直接解析,已成为抗体研究的核心分析手段。基于质谱的抗体蛋白质组学测序(Ab-Seq)技术,主要包括依赖参考数据库的自下而上(bottom-up)、自中而下(middle-down)和自上而下(top-down)方法,以及不依赖参考数据库的从头(de novo)测序技术,实现了从肽段、结构域到完整抗体分子的多层次、高精度表征。本文系统梳理了各类质谱分析策略的技术原理、应用场景与发展动态,并剖析了各自的优势与局限。进一步提出整合BCR-seq与Ab-seq的协同分析策略,通过构建基因-蛋白质关联图谱,为抗体组的研究、抗体药物的结构解析与疫苗效力评估提供有力的研究工具。

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    • 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

      2026, 53(4):855-874. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0571 CSTR: 32369.14.pibb.20250571

      摘要 (356) HTML (644) PDF 4.29 M (160) 评论 (0) 收藏

      摘要: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,FGFs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、ER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中的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。

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    • 线粒体未折叠蛋白反应在神经退行性疾病中的作用

      2026, 53(4):875-886. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0406 CSTR: 32369.14.pibb.20250406

      摘要 (312) HTML (186) PDF 2.84 M (109) 评论 (0) 收藏

      摘要: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质的识别和降解以维持线粒体蛋白质稳态,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。

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    • 组蛋白乳酸化在疾病中的作用及其中药干预

      2026, 53(4):887-904. DOI: 10.3724/j.pibb.2026.0022 CSTR: 32369.14.pibb.20260022

      摘要 (251) HTML (369) PDF 4.18 M (107) 评论 (0) 收藏

      摘要:组蛋白乳酸化是近年发现的翻译后修饰,指乳酸介导的酶促反应将乳酰基团添加至组蛋白赖氨酸残基上。它广泛分布于人体组织,在特定基因转录调控中发挥关键作用,是重要的表观遗传标记。研究显示,不同位点的组蛋白乳酸化可引发多种生物学效应,这些效应是疾病发生发展的关键驱动因素。反之,抑制组蛋白乳酸化可改变疾病进程,成为有潜力的治疗靶点。此外,组蛋白乳酸化与乙酰化、甲基化等其他修饰存在串扰,共同调控疾病进程。乳酸化不仅发生于组蛋白,也发生于非组蛋白。组蛋白乳酸化通过激活特定基因转录重塑代谢表观遗传学,而非组蛋白乳酸化则直接调节酶活性、信号转导及蛋白质稳定性。两者共享乳酸池、修饰酶系统及通路交互,形成协同网络,构建起“组蛋白乳酸化-代谢枢纽-非组蛋白乳酸化”多维调控轴,连接了代谢与表观遗传,解析其拓扑结构有望为精准干预乳酸相关信号通路异常疾病提供新靶点。研究表明,中药可通过调节乳酸代谢及相关酶类调控组蛋白乳酸化,进而影响疾病进程。同时,部分中药复方在耐药性疾病中展现出替代疗法的潜力,深入探索中医药对组蛋白乳酸化的调控对开发新的治疗策略具有重要意义。本文旨在综述组蛋白乳酸化的调控机制,系统归纳组蛋白不同位点的乳酸化与疾病之间的关联,阐述“乳酸-组蛋白乳酸化和功能蛋白乳酸化”领域全景,叙述中药通过调控组蛋白乳酸化治疗疾病的作用机制与研究进展,以深化理解和展望组蛋白乳酸化在疾病中的作用及应用前景。

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    • 叉头框蛋白O1在肝脏脂质沉积中的作用及调控机制

      2026, 53(4):905-919. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0518 CSTR: 32369.14.pibb.20250518

      摘要 (202) HTML (209) PDF 3.02 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:肝脏脂质沉积是代谢相关脂肪性肝病(metabolic associated fatty liver disease,MAFLD)的核心病理特征,叉头框蛋白O1(forkhead box O1,FOXO1)的功能状态直接影响肝脏脂质代谢稳态。FOXO1在肝脏脂质沉积中具有情境依赖的双向调控作用,但其效应切换分子基础尚未厘清。本文系统梳理FOXO1的生物学功能、表达调控及在肝脏脂质代谢中的作用,重点解析其与胰岛素信号通路的交互关系。FOXO1的表达受RNA修饰及非编码RNA介导的表观遗传调控,转录活性则由磷酸化、乙酰化等翻译后修饰及核-质穿梭协同决定,并在不同营养状态、胰岛素抵抗程度及病程阶段中呈现差异化调控特征。机制上,FOXO1一方面通过激活甘油三酯合成基因并抑制脂肪酸氧化基因,加剧肝脏脂质沉积,另一方面,又通过促进甘油三酯水解和极低密度脂蛋白分泌,在特定条件下降低肝内脂质负荷。同时,FOXO1抑制障碍不仅增加肝脏葡萄糖输出,还持续驱动肝脏生成胰岛素依赖性脂质。本综述为理解MAFLD发病机制提供关键视角,并提示FOXO1作为潜在治疗靶点的价值,为开发肝特异性、分期依赖的精准干预策略奠定理论基础。

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    • 脂肪酸合酶在肿瘤中的作用及靶向治疗

      2026, 53(4):920-935. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0548 CSTR: 32369.14.pibb.20250548

      摘要 (217) HTML (400) PDF 3.57 M (121) 评论 (0) 收藏

      摘要:恶性肿瘤是威胁全球健康的重大疾病,传统抗肿瘤药物治疗常面临耐药性等问题,亟须开发新的治疗策略。脂肪酸合酶(fatty acid synthase,FASN)是脂肪酸从头合成的关键酶,其表达与活性受转录调控、泛素化、磷酸化等多种翻译后修饰及信号通路的精密调节。近年来研究发现,FASN在多种恶性肿瘤中异常高表达,并与肿瘤的发生发展及患者不良预后密切相关。FASN作为代谢重编程的核心执行者,一方面依托其脂肪酸合成产物可以激活磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、无翅型MMTV整合位点家族成员(wingless-type MMTV integration site family member,Wnt)/β联蛋白(β-catenin)、信号转导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)/基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)等多条关键促癌信号通路;另一方面,通过调控免疫细胞的抗肿瘤功能和重塑肿瘤免疫微环境,促进肿瘤的发生发展。正是由于FASN的这种特性,作为极具潜力的抗肿瘤药物靶点,以TVB-2640为代表的小分子抑制剂已进入临床研究阶段,展现出良好的抗肿瘤活性。此外,FASN抑制剂与其他化疗药物等联合应用,可通过协同增效或恢复肿瘤细胞对传统药物的敏感性,克服单一疗法的局限性,实现“1+1>2”的治疗效果。尽管靶向FASN的治疗策略前景广阔,但仍面临肿瘤细胞代谢可塑性、肿瘤背景依赖性及异质性等挑战。本文系统综述了FASN的分子结构、生理功能及其在肿瘤中的作用机制与靶向治疗进展,以期未来能够结合空间转录组学精准筛选获益人群以及采用新型抗肿瘤联合用药模式,探索中西医协同治疗模式,进一步推动FASN靶向治疗的临床转化,为改善肿瘤患者生存质量及预后开辟全新路径。

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    • 转移性结直肠癌中的HER2:诊断与治疗的机遇与挑战

      2026, 53(4):936-950. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0480 CSTR: 32369.14.pibb.20250480

      摘要 (118) HTML (81) PDF 3.33 M (105) 评论 (0) 收藏

      摘要:结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是全球第三大常见癌症,也是癌症相关死亡的第二大原因。尽管在过去几十年治疗方法取得进展,但转移性结直肠癌(metastatic colorectal cancer,mCRC)的预后仍然较差。在约2%~4%的mCRC患者存在人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)过度表达,该现象与对抗表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)靶向治疗的耐药性相关,这些药物常用于治疗RAS野生型的mCRC。除了在胃癌和乳腺癌治疗中被公认为治疗靶点外,HER2在mCRC的管理中也被认为是至关重要的。本文系统综述HER2在mCRC中的分子生物学特征、诊断策略及靶向治疗进展。在诊断层面,详细阐述免疫组化、荧光原位杂交、二代测序及循环肿瘤DNA检测技术的应用现状。治疗层面,全面总结酪氨酸激酶抑制剂、单克隆抗体、双特异性抗体及抗体偶联药物等靶向药物的临床试验数据,并探讨免疫检查点抑制剂与HER2靶向联合治疗的潜力,以及深入剖析原发性和获得性耐药的分子机制,包括下游信号通路激活及靶点表达变化。HER2的靶向治疗为转移性结直肠癌精准医疗带来新机遇,在未来需优化诊疗流程,以显著改善患者生存获益。

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    • 溶酶体:肿瘤干性与耐药的关键调控者

      2026, 53(4):951-967. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0553 CSTR: 32369.14.pibb.20250553

      摘要 (115) HTML (94) PDF 2.51 M (104) 评论 (0) 收藏

      摘要:肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)是一类具有自我更新能力、分化潜能且能够驱动肿瘤进展、耐药、复发和维持肿瘤微环境的关键细胞亚群。靶向CSCs可以克服肿瘤耐药、防止复发和转移,是当前肿瘤研究的重要方向,为肿瘤治疗提供新的策略。溶酶体作为细胞内物质降解与回收的核心细胞器,在维持细胞稳态中不可或缺,其功能异常与包括癌症在内的多种疾病密切相关。在肿瘤中,溶酶体功能异常可通过改变代谢途径、增强溶酶体胞吐作用,调控肿瘤耐药以及干扰自噬溶酶体途径等机制促进肿瘤恶性进展。近年研究表明,溶酶体还参与调控肿瘤干细胞特性。本文综述了溶酶体通过介导物质降解途径(溶酶体自噬途径、线粒体自噬途径和不依赖自噬体的溶酶体降解途径)及其关键结构蛋白(溶酶体膜蛋白、酸性水解酶等)在肿瘤细胞干性调控和肿瘤耐药中发挥的关键作用,并深入探讨靶向溶酶体策略(如溶酶体不稳定药物)在消除肿瘤细胞干性,进而抗肿瘤中的应用前景。本文通过阐明溶酶体在调控肿瘤细胞干性中的作用机制,旨在为未来肿瘤治疗策略的开发提供新的理论依据与研究方向。

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    • 肿瘤免疫微环境中细胞外囊泡的调控机制与诊疗应用

      2026, 53(4):968-981. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0504 CSTR: 32369.14.pibb.20250504

      摘要 (160) HTML (217) PDF 7.08 M (111) 评论 (0) 收藏

      摘要: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,同时也探讨了EVs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。

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    • 基于雷达的非接触健康监测技术的应用研究及展望

      2026, 53(4):982-999. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0407 CSTR: 32369.14.pibb.20250407

      摘要 (248) HTML (421) PDF 1.47 M (147) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于雷达的非接触健康监测技术通过发射电磁波、接收解析人体反射的微动信号,实现对生理参数与行为模式的无创连续监测,已成为非接触健康监测领域的研究热点。本研究系统梳理国内外相关研究成果,归纳雷达的技术原理、特点及应用场景,分析基于雷达的非接触健康监测技术原理与核心优势,梳理其应用现状,为雷达在其他领域的应用提供科学依据。基于雷达的非接触健康监测技术具有非接触、隐私保护、多场景适配等显著优势,且比传统接触式监测技术具有更强的抗环境干扰能力,目前已在人类运动识别、生命体征与睡眠监测、情绪识别与心理压力监测、辅助医疗监测与诊断等领域得到广泛应用。然而该技术在实际应用中仍面临复杂环境干扰、运动伪影干扰、个体差异性等现实挑战。未来需通过软硬件协同创新、多模态融合与跨学科创新,推动技术向康复工程、老年康养等场景落地,为实现全民健康管理提供创新技术支撑。

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    • CRISPR/Cas9技术在中药现代化中的探索

      2026, 53(4):1000-1014. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0505 CSTR: 32369.14.pibb.20250505

      摘要 (186) HTML (343) PDF 1.71 M (102) 评论 (0) 收藏

      摘要:CRISPR/Cas9免疫系统是一种广泛分布于细菌和古细菌,基于序列特异性的内源性免疫应答系统,主要用于抵御外源的噬菌体、病毒或质粒。CRISPR/Cas9系统因其卓越的修饰能力,已发展为目前基因组工程系统中应用研究最灵活高效的技术。在CRISPR/Cas9系统中,Cas9蛋白在gRNA的引导下,能够特异性识别目标DNA片段并诱导双链断裂。CRISPR/Cas9技术因其在特异性、灵活性及可操作性方面展现出的显著优势,在医药领域表现出巨大的发展前景,成为构建精确疾病模型以阐明中药复杂作用机制、促进中药改良、鉴定识别中药种质、把控中药质量和创新生产的强大工具。大量CRISPR数据同时也驱动了人工智能构建虚拟疾病模型进行药物筛选、赋能中药有效成分的发现与减毒增效,这正好满足了精准医疗的迫切需求,促进中药现代化转化进程。本文首先对CRISPR/Cas9系统的发展脉络、结构基础和运作方式进行回溯与阐释,继而系统概述精准医学与中药发展相关的研究现状。在精准医疗快速发展背景下,本文重点论述CRISPR/Cas9基因编辑技术如何赋能中药作用机理的深入解析,并进一步阐述其在推动中药现代化进程中的具体应用。最后本文展望了CRISPR技术与人工智能相融合的发展图景:从驱动药物筛选,到赋能中药有效成分发现,再到中药减毒增效模型的构建,多维合力为中药现代化开辟新世纪。

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    • >研究报告
    • PbSBP1影响伯氏疟原虫感染红细胞的膜骨架结构和变形能力

      2026, 53(4):1015-1027. DOI: 10.3724/j.pibb.2026.0010 CSTR: 32369.14.pibb.20260010

      摘要 (234) HTML (97) PDF 3.37 M (133) 评论 (0) 收藏

      摘要: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。本研究拟探究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与红细胞的细胞骨架蛋白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的膜骨架重塑,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。

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    • 基于生物信息学预测、化学分析及实验验证探究郑氏三七散治疗骨骼肌损伤的作用机制

      2026, 53(4):1028-1047. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0421 CSTR: 32369.14.pibb.20250421

      摘要 (121) HTML (106) PDF 27.62 M (144) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 郑氏三七散(Zheng’s San Qi San,ZSQS)是用于治疗肌肉、肌腱、韧带等软组织损伤的经典中医药方剂,但其治疗机制尚未明确。本研究旨在筛选并鉴定ZSQS中的药效活性成分及其候选生物分子靶点,进一步阐明该方剂治疗骨骼肌损伤的分子机制。方法 采用网络药理学方法构建“ZSQS-成分-靶点”、“蛋白质相互作用(PPI)”以及“活性成分-核心靶点-通路”网络,预测ZSQS治疗骨骼肌损伤的关键成分和潜在核心靶点,并通过GEO数据库的基因芯片分析数据验证这些预测结果。随后,通过分子对接技术评估筛选出的活性成分与候选核心靶点的结合能力,并利用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)对ZSQS及含药血清活性成分进行定性和定量分析验证。最后,借助离心运动骨骼肌损伤动物模型和氧化应激肌管细胞损伤模型,验证ZSQS的临床疗效及其对关键靶点生物学功能的调控干预效果,进而明确其潜在治疗机制。结果 在ZSQS中鉴定的111种活性成分和其对应的204个骨骼肌损伤修复相关靶点中,筛选出包括AKT1在内的14个核心靶点,以及槲皮素、木樨草素、山柰酚、β谷甾醇4个核心活性成分,在含药血清中也检测到槲皮素、木樨草素、山柰酚3种核心成分的代谢产物。在核心靶点中,IL-6CASP3HIF1ASTAT3JUN等5个候选基因与基因芯片差异表达筛选结果重合,并且IL-6被证明富集于PI3K/AKT通路。结合AKT1表达水平预测结果推测,AKT1的磷酸化水平在ZSQS的治疗机制中发挥核心作用。分子对接分析进一步提示AKT1的PH结构域与所有4种已通过质谱验证的核心活性成分都具有较高的结合能。最后,动物模型研究显示了ZSQS给药对骨骼肌损伤修复的促进作用及其可能的抗氧化损伤机制,细胞模型研究进一步从机制上证明ZSQS含药血清,核心活性成分联合用药及槲皮素单体可提高AKT磷酸化水平,促进Nrf2核转位,上调下游抗氧化酶(SOD、GPx、GR)的表达,并抑制炎症因子(IL-6、TNF-α)的表达,从而减轻氧化应激与炎症反应。结论 ZSQS主要通过激活AKT/Nrf2信号通路,增强细胞抗氧化和抗炎能力,减轻骨骼肌损伤。本研究结果为ZSQS的临床应用及现代化开发提供了科学依据。

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    • 长寿富集代谢物二甲基甘氨酸抗衰老作用研究

      2026, 53(4):1048-1061. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0574 CSTR: 32369.14.pibb.20250574

      摘要 (136) HTML (106) PDF 3.96 M (125) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 基于本课题组前期血清代谢组学研究发现的二甲基甘氨酸(dimethylglycine,DMG)在长寿家系中显著富集的现象,探讨DMG的体内和体外抗衰老效应并初步阐明其分子机制。方法 以复制性衰老的人胚肺成纤维细胞WI-38为体外模型,采用CCK-8和乳酸脱氢酶法评估DMG的细胞安全性,通过SA-β-Gal染色、EdU染色、活性氧类检测评估DMG对细胞衰老表型、增殖及氧化应激的影响。以秀丽隐杆线虫为体内模型,通过线虫寿命、热应激、脂褐素及体内活性氧类和油红O染色实验,评估DMG在模式生物中的抗衰老效果。并进一步通过酶联免疫吸附分析、实时荧光定量PCR、分子对接等技术探究DMG抗衰老的分子靶点与通路。结果 在细胞水平上,50 μmol/L DMG处理5 d可安全、显著地降低WI-38衰老细胞的SA-β-Gal阳性率(P<0.000 1)、活性氧类水平(P<0.000 1),并促进其增殖(P=0.003 5),同时,DMG能下调p16、p21衰老关键蛋白及IL-6、IL-8等衰老相关分泌表型因子的表达。在线虫模型上,DMG可延长线虫平均寿命(P<0.000 1),增强热应激抵抗能力(P=0.017),并显著降低体内脂褐素水平(P<0.000 1)、降低活性氧类水平(P=0.008)及减少脂肪积累(P<0.000 1)。网络药理学预测表明,DMG可能与GST家族蛋白及CYP2C9等靶点稳定结合,从而通过调节氧化应激与代谢通路实现抗衰老效果。结论 DMG在细胞和动物水平均展现出显著的抗衰老活性,其作用机制可能与缓解氧化应激、抑制核心衰老信号通路及改善代谢紊乱密切相关。本研究为DMG作为潜在的抗衰老制剂提供了实验依据。

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    • 基于区域聚类三维电阻抗成像的胃出血检测方法

      2026, 53(4):1062-1075. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0520 CSTR: 32369.14.pibb.20250520

      摘要 (97) HTML (189) PDF 6.95 M (105) 评论 (0) 收藏

      摘要: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。为实现对胃出血的无创、实时与动态监测,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)。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,其平均图像相关系数(ICC)和结构相似性系数(SSIM)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。

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    • >技术与方法
    • 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

      2026, 53(4):1076-1086. DOI: 10.3724/j.pibb.2025.0491 CSTR: 32369.14.pibb.20250491

      摘要 (216) HTML (250) PDF 5.76 M (135) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 便携式眼底相机在基层医疗和大规模眼病筛查中应用广泛,但现有自动对焦技术难以兼顾速度、精度与系统复杂度。基于图像清晰度评价的方法需迭代搜索,收敛慢;基于投影点的方法易受衍射伪影和杂散光干扰,可靠性不足。为解决上述问题,本文提出一种基于波前探测的自动对焦方法。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,总光路长度190 mm,视场角53°,屈光补偿范围±20 D。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,单次调焦平均时间为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。本系统在紧凑结构内实现了快速、高精度的自动对焦,为便携式眼底相机提供了一种高效可靠的自动对焦解决方案。

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    • m6ATEpre:基于多组学数据整合的YTHDF1介导调控翻译效率的m6A修饰位点预测

      2026, 53(4):1087-1102. DOI: 10.3724/j.pibb.2026.0005 CSTR: 32369.14.pibb.20260005

      摘要 (97) HTML (74) PDF 1.80 M (134) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 N6-甲基腺苷(m6A)作为最丰富的mRNA表观修饰,在基因表达、mRNA翻译等各种mRNA代谢过程中起到重要作用。然而,由于缺乏有效的计算方法,目前还无法从计算角度识别哪些m6A甲基化修饰位点能够通过m6A RNA结合蛋白1(YTHDF1)介导的生物学机理调控mRNA翻译效率。鉴于此,本文设计了全新的计算方法(m6ATEpre),预测特定细胞系中调控翻译效率的m6A甲基化修饰位点。方法 m6ATEpre整合多组学数据,如MeRIP-seq数据、PAR-CLIP数据和Ribo-seq数据,针对含m6A修饰位点的序列提出了全新的特征表示策略,并采用自动编码器有效获取嵌入特征信息。结果 在HeLa细胞系测序数据集的各种实验结果表明,相比其他方法,m6ATEpre在调控翻译效率的m6A位点预测方面取得了较高的预测性能。生物信息分析表明,在HeLa细胞系中调控翻译效率的m6A位点具有特异性,并揭示了YTHDF1介导的m6A甲基化调控翻译效率的潜在机制。此外,在HEK293T细胞系测序数据集中进行预测和分析,发现调控翻译效率的m6A位点具有细胞特异性。结论 m6ATEpre是一个及时有效的计算工具,有助于对m6A甲基化调控翻译效率机制的理解。m6ATEpre的代码和相关数据可以从https://www.scidb.cn/s/bAZZFr获取。

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    • >动态与评论
    • 低起始量(low-input)蛋白质组学推动对早期胚胎发育调控的新认识

      2026, 53(4):1103-1106. DOI: 10.3724/j.pibb.2026.0069 CSTR: 32369.14.pibb.20260069

      摘要 (83) HTML (62) PDF 572.97 K (101) 评论 (0) 收藏

      摘要:哺乳动物早期胚胎发育是生命科学研究中的核心问题之一,其分子调控机制长期以来主要依赖转录组学和翻译组学。近期,Zhu等(2025)在《细胞》(Cell)发表的工作,基于低起始量(low-input)蛋白质组学技术,揭示了人类和小鼠从卵母细胞到囊胚阶段的蛋白质动态变化,并在单胚胎尺度上对发育失败人类胚胎的分子特征进行了分析。该研究不仅显著拓展了早期胚胎蛋白质组的覆盖深度,还揭示了转录激活、翻译启动与蛋白质积累之间并非简单对应的关系,为重新认识合子基因组激活(ZGA)与谱系决定之间的联系提供了新的视角。本文将围绕低起始量蛋白质组学在该研究中的关键作用,对其在推动早期胚胎发育研究范式转变中的意义进行评述,并进一步讨论其在生命科学其他研究领域中的潜在应用价值。

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