摘要:中医药医工结合：传统医学现代化的技术赋能与范式创新

摘要:椎间盘退变（intervertebral disc degeneration，IVDD）是引发慢性腰背痛的首要致病因素，其病理机制复杂，涉及炎症、基质降解、细胞衰老与死亡等多环节的交互作用。以白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）为核心的促炎轴，通过激活核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）、丝裂原激活的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）、NOD样受体蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3）炎症小体，及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B，PI3K/Akt）等多条关键信号通路，形成促进IVDD进展的核心调控网络。本文系统阐述该网络在介导椎间盘细胞命运和细胞外基质（extracellular matrix，ECM）稳态失衡中的作用，并聚焦中医药“多成分-多靶点-整体调控”的干预特色。研究发现，诸多中药单体（如阿魏酸、芒果苷、丹皮酚等）及复方能够协同调控上述信号枢纽，发挥抗炎、抗氧化、抑制细胞凋亡与焦亡、保护ECM、调节自噬等多重生物学效应，从而有效延缓IVDD进程。然而，现有研究仍多局限于单一成分对单一通路的验证，而对中药复方在多通路动态网络中的系统性调控机制，以及相关临床转化（如精准递送系统）仍缺乏深入探索。未来研究需整合组学与人工智能、类器官/器官芯片模型等技术，以全面揭示中医药防治IVDD的科学内涵，并推动其向临床精准干预策略的实质性转化。

摘要:目的 明确肠道菌群是否介导电针对脊髓组织小胶质细胞核苷酸结合结构域富含亮氨酸重复序列和含热蛋白结构域受体3（NLRP3）依赖性细胞焦亡的抑制调控进而实现神经保护作用。方法 首先采用脊髓组织RNA转录组检测明确电针对脊髓损伤组织基因表达及关键信号通路影响；其次运用组织学与分子生物学技术验证电针神经保护作用与关键通路；随后采用16S rDNA测序观察脊髓损伤（SCI）大鼠肠道菌群多样性及组成变化；最后采用抗生素与粪菌移植技术阐明电针调节肠道菌群抗焦亡的具体机制。结果 电针可提升SCI大鼠运动功能，改善脊髓组织形态，减轻神经元调节性死亡。转录组数据显示，SCI后免疫炎症相关信号通路被激活，而电针主要调控肠道炎症及自身免疫相关分子与通路。16S rDNA测序表明，电针可重塑SCI大鼠肠道菌群结构，如提升乳杆菌属、阿克曼氏菌属丰度，逆转厚壁菌门拟杆菌门比例失衡。抗生素耗竭肠道菌群破坏肠道屏障蛋白（ZO-1和闭合蛋白）的表达，升高血清脂多糖结合蛋白（LBP）水平，并加重脊髓损伤运动功能障碍。电针供体粪菌移植可降低肠道、血液、脊髓组织LBP含量，并且抑制TLR4-Myd88-NF-κB通路从而缓解NLRP3依赖细胞焦亡，促进神经功能恢复。结论 电针通过调节肠道菌群抑制NLRP3依赖的细胞焦亡通路缓解SCI大鼠神经炎症反应。

摘要:目的 脑脊液在维持中枢神经系统稳态中发挥关键作用，其与间质液通过胶质淋巴系统进行快速交换，二者循环及相关机制被称为脑淋巴系统。该系统与脑膜淋巴管直接连通，共同介导中枢神经系统代谢废物的清除。近期研究表明，脑淋巴系统功能与阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发生发展密切相关。值得注意的是，脑脊液循环异常不仅是阿尔茨海默病病理过程的下游表现，也构成其潜在风险因素。阿尔茨海默病患者中枢神经系统内脑脊液流动减弱，伴随免疫调节紊乱，可能通过加剧β淀粉样蛋白沉积负荷而升高发病风险。在阿尔茨海默病小鼠模型中，脑脊液流动受损可削弱清除功能，进而加重认知缺陷。临床上，针刺认知相关穴位常被用于阿尔茨海默病的防治，然而其疗效是否通过调节脑脊液动力学实现尚不明确。本研究旨在评估针刺对脑脊液流动的影响，并探讨其穴位特异性。方法 将小鼠随机分组，分别予电针刺激百会、耳穴、内关及天枢穴，并将C57BL/6J背景野生型小鼠作为空白对照。经枕大池注射示踪剂标记脑脊液流动，采用荧光成像技术评估针刺前后脑脊液在各脑区的扩散情况。结果 示踪剂注入枕大池后，荧光信号迅速抵达邻近注射点的小脑与延髓区域。腹侧脑区荧光强度高于背侧，可能与腹侧血管密度较高，脑脊液与间质液交换更为活跃有关。电针百会穴对全脑范围内脑脊液流动的增强效应最为显著，电针天枢穴则主要促进皮层下区域脑脊液流动，而电针耳穴与内关穴对小鼠脑脊液流动均未观察到明显影响。结论 电针可促进脑脊液流动并向脑实质扩散，且呈现穴位特异性，其中电针百会穴增强脑脊液流动的作用最为突出。针刺介导的脑脊液流动调节或可成为预防与延缓年龄相关认知衰退的潜在治疗策略。

摘要:目的 通过基因干预技术明确METTL14是否在针刺内关穴促进孤独症谱系障碍（ASD）幼鼠髓鞘化、改善行为学的过程中发挥核心作用。方法 采用丙戊酸钠（VPA）孕鼠腹腔注射法构建ASD模型。子代雄性幼鼠于出生第1天侧脑室注射腺病毒包装的METTL14 shRNA（sh-METTL14）或其对照（sh-NC），并设置模型组。随后将幼鼠分为模型组、针刺组、针刺+sh-NC组、针刺+sh-METTL14组。针刺组于出生后第7天开始针刺内关穴，1次/d，连续21 d。通过行为学实验评估神经行为；采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和蛋白质印迹法（WB）验证METTL14敲低效率并检测METTL14、METTL3、PTEN表达；通过RNA免疫共沉淀-qPCR（RIP-qPCR）检测PTEN m⁶A水平；采用透射电镜、酶联免疫吸附分析（ELISA）、免疫荧光、qRT-PCR及原代神经元培养观察髓鞘超微结构、髓鞘碱性蛋白（MBP）与神经束蛋白155（NF155）表达及树突棘密度。结果 在行为学上，敲低METTL14显著抵消了针刺在改善自我捋毛、旷场探索、三箱社交及水迷宫学习记忆方面的有益效应（P<0.05，P<0.01）。与针刺+sh-NC组比较，针刺+sh-METTL14组海马METTL14的mRNA和蛋白质表达显著降低（P<0.01），且针刺对METTL3、PTEN表达的上调作用被逆转（P<0.01）。同时敲低METTL14显著抑制了针刺诱导的PTEN m⁶A水平升高（P<0.01）。在形态学上，敲低METTL14削弱了针刺对髓鞘结构的改善作用，逆转了针刺对MBP的下调和对NF155的上调效应，并阻断了针刺对树突棘密度的增加（P<0.05，P<0.01）。结论 METTL14是针刺内关穴发挥治疗作用的关键分子。针刺内关穴通过上调METTL14，进而增强PTEN mRNA的m⁶A甲基化修饰以稳定其表达，最终促进髓鞘发育并改善ASD幼鼠的行为学症状，初步揭示了“开玄府，通髓窍”的现代生物学内涵。

摘要:目的 慢性萎缩性胃炎（chronic atrophic gastritis，CAG）临床确诊依靠胃镜与病理活检，这种有创检查难以应用于大规模人群筛查与重复随访，因此有必要探索适用于大规模人群的无创初筛方法。本研究基于指端光电容积脉搏波（photoplethysmography，PPG）提取经络谐波参数，筛选出不受年龄混杂干扰的稳定特征指标，并构建CAG无创联合筛查模型。方法 研究共纳入343名受试者，包括171例CAG患者与172名非CAG对照者，用指端PPG设备采集受试者的8条经络谐波数据，通过非参数检验、年龄协变量分析结合FDR多重校正，筛选组间稳定差异参数，构建多元Logistic回归筛查模型，采用ROC分析、分层五折交叉验证、Bootstrap校正及决策曲线分析，系统评价模型判别效能、内部稳定性与临床应用价值。结果 全部经络谐波参数均不服从正态分布，单变量分析显示胃经、膀胱经、肝经参数存在组间差异，经年龄及FDR校正后，仅胃经与膀胱经参数差异稳定，CAG组呈现胃经参数升高、膀胱经参数降低的特征性改变。单一经络参数判别效能有限，胃经单指标AUC为0.652（95% CI：0.595~0.707），整合年龄与多经络参数的联合模型AUC达0.791（95% CI：0.743~0.835），较最优单指标提升0.139。分层五折交叉验证平均AUC为0.753（95% CI：0.715~0.781），Bootstrap校正后AUC为0.748，模型过拟合偏倚低、内部稳定性良好。模型特异度≥95%时敏感度仅40.4%，漏诊风险偏高，不适用于人群初筛；基于约登指数最大化确定最优截断值0.419，对应敏感度为80.7%、特异度62.8%，可有效降低初筛漏诊率。决策曲线分析表明，模型在10%~55%阈值概率区间内临床净获益优于常规筛查策略，适配CAG阶梯式诊疗前置分流场景。结论 CAG患者呈现以胃经升高、膀胱经降低为代表的经络谐波特征，与单一经络指标相比，联合筛查模型具有更好的整体区分能力，在理论层面与中医整体辨证思路相契合，该模型有望作为“无创初筛-胃镜确诊”路径中的前置分流工具，但其筛查表现及临床适用性仍需在多中心、独立人群中进一步验证。

摘要:目的 在中医理论中，目为“五脏六腑之精气”所注，巩膜（即白睛）表面的血管形态与色泽变化是判断人体气血盛衰及脏腑病变的重要依据。然而，传统目诊依赖医者主观经验，且现有的血管分割算法在面对巩膜图像特有的强反光干扰、微血管对比度低以及复杂纹理等方面时常出现误检与血管断裂现象。对此，本研究提出了一种融合Frangi-Sato双滤波器自适应增强与像素级反光检测的巩膜血管分割方法。方法 首先，利用Frangi与Sato滤波器的互补特性，通过多尺度加权融合策略，在增强主干血管连续性的同时提升末梢血管的检测灵敏度；其次，设计了基于多特征协同的像素级反光检测模块，利用信息熵、梯度及亮度统计特征剔除高光伪影；最后，提出基于核心保护的双级自适应阈值策略，在去噪的同时保持血管拓扑结构的完整性。结果 在临床采集数据集与公开数据集上的实验结果表明，所提方法在Dice系数、灵敏度及血管拓扑完整性等关键指标上均优于传统的对比方法及经典深度学习模型，特别是在强反光场景下表现出良好的鲁棒性。结论 本研究实现了巩膜血管的高完整性自动分割，为中医目诊的数字化与智能化提供了可能的技术支撑。

摘要:目的 本研究旨在探讨木犀草素对肺炎支原体（MP）的抑制作用，并阐明其潜在作用机制。方法 采用网络药理学方法从金荞麦多酚提取物中筛选出木犀草素为主要活性成分，考察其对2株肺炎支原体菌株的作用效果。采用具有可视化特征的改良培养基测定木犀草素的最低抑菌浓度（MIC）。通过qRT-PCR检测木犀草素作用后，MP生长及致病性相关关键蛋白的表达水平。同时比较木犀草素处理组与未处理组对MP感染A549细胞活力的影响。利用小鼠模型评价体内抗MP活性，并分析肺组织中炎症细胞因子的表达。结果 木犀草素可有效抑制2株MP菌株，对M19与M129的MIC₉₀值均为 100 mg/L。木犀草素处理可显著下调2株菌株中黏附蛋白P1、P30的表达。而P65、HMW3、TrmB及CARDS TX的表达仅在M19菌株中经木犀草素干预后出现下调。木犀草素还可提高MP感染A549细胞的生长与活力。小鼠模型中，木犀草素给药后小鼠体重平稳增长，耐受性良好。木犀草素在肺组织中的抑菌率达50.7%，显著高于罗红霉素组的25.2%。此外，木犀草素可降低MP感染小鼠体内IL-6、TNF-α、HMGB1等炎症因子的表达。结论 木犀草素通过下调毒性相关蛋白（P1、P30、P65、HMW3、TrmB、CARDS TX）的表达、调控宿主炎症反应，安全有效地抑制MP尤其是耐药株M19的增殖与致病性。研究结果提示，木犀草素有望为MP感染，特别是耐药菌株所致感染，提供新的治疗策略。

摘要:目的 肥胖作为一种全球性慢性代谢性疾病，其发生发展与脂代谢紊乱和肠道菌群失调密切相关。当前干预手段在安全性及微生态调节方面仍存在局限，需探索新型天然来源的调控策略。本研究基于肥胖早期病理特征，创新性地在高脂饮食诱导肥胖模型的同时，采用直肠递送方式，系统评估韭菜与魔芋来源外囊泡对肥胖发展的抑制作用、安全性及肠道菌群调控机制。通过模拟临床早期干预场景，旨在探索植物外囊泡在肥胖发生起始阶段的预防潜力。方法 通过超速离心法和密度梯度离心法分离得到韭菜和魔芋的外囊泡，并用动态光散射、透射电子显微镜、纳米粒子追踪等对其纳米性质进行表征。动物实验评价韭菜和魔芋外囊泡对于肥胖的改善作用。将雄性C57BL/6J鼠随机分为4组：正常对照组（NC）、高脂模型组（HFD）、韭菜来源外囊泡干预组（LEVs）、魔芋来源外囊泡干预组（KEVs）。从高脂饮食喂养开始的同时，干预组小鼠每3 d直肠给予20 g/L外囊泡，持续4周。给药干预过程中监测体重、体成分变化，干预结束后取材，收集小鼠血清、脂肪及结肠内容物。血清生化指标检测用于判定安全性和代谢调节效果。粪便进行16S rRNA扩增子测序，用于分析肠道菌群结构及多样性。结果 动态光散射、纳米颗粒追踪分析和透射电子显微镜证实，韭菜和魔芋来源外囊泡均呈现典型杯状纳米结构，平均粒径分别约为284 nm和223 nm。韭菜来源外囊泡和魔芋来源外囊泡处理显著抑制了高脂饮食诱导的体重增长和体脂率升高，并减少了腹部白色脂肪和附睾脂肪组织的堆积。血清学分析显示，两种外囊泡均能降低总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇，改善肝脏酶学指标，表现出脂质代谢调控和肝脏保护作用。未观察到肝、肾或心脏功能障碍，表明其具有良好的安全性。肠道菌群分析显示，外囊泡干预部分恢复了高脂饮食耗竭的微生物多样性并重塑了群落结构。值得注意的是，韭菜来源外囊泡显著增加了产短链脂肪酸、增强肠道屏障功能的有益菌毛螺菌（Lachnospiraceae）在科水平上的相对丰度。此外，通过重建未观测状态进行群落系统发育研究（Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States，PICRUSt）功能预测提示，韭菜来源外囊泡和魔芋来源外囊泡通过不同机制调节肠道微生物功能，韭菜来源外囊泡下调了核糖体和DNA复制相关通路，同时增强了外源物降解通路；而魔芋来源外囊泡则倾向于将能量代谢和蛋白质合成相关通路上调至健康水平。结论 本研究成功从韭菜和魔芋中分离得到其外囊泡。动物实验结果显示，韭菜与魔芋来源的外囊泡通过直肠给药在肥胖早期具有良好安全性和显著代谢干预效果，可抑制高脂模型的体重增长，改善脂代谢紊乱，并通过调控肠道菌群结构发挥作用。本研究为植物源性外囊泡作为肥胖早期干预策略提供了系统实验依据。

摘要:目的 证候识别的本质是基于临床观测信息推断机体内在病机状态，而非简单标签匹配。本研究旨在探讨在大语言模型中引入病机推理思维链监督能否提升证候识别质量及其跨病种迁移能力。方法 以脾胃病医案构建证候识别数据集，并标注结构化病机推理思维链；在开源大语言模型上开展监督微调，并以端到端模型为对照。构建由结构解析层、语义相似度层和专家盲评层组成的递进式多维评价体系：结构解析层基于证型结构要素匹配进行量化评价，语义相似度层由独立大模型对证型理论接近程度进行评分，专家盲评层从辨证一致性与证型术语规范性两个维度进行终审。另以妇科和心系疾病医案开展零样本跨病种迁移测试。结果 结构解析层显示，思维链监督未稳定提升证型结构要素逐项重合度。但在语义相似度层和专家盲评层，思维链训练模型表现出较一致优势，提示其证型表达在理论内涵和临床辨证层面更接近参考结论。跨病种测试中，上述语义与专家评价优势仍可观察到，显示出一定迁移性。结论 病机推理思维链监督的收益主要体现在中医语义一致性与临床合理性层面，而非结构要素硬匹配的提升。研究结果支持将证候识别理解为潜在病机结构的生成与表达过程，并为中医智能辨证提供了一条兼顾理论对齐、可解释性与多层评价的方法学路径。

摘要:目的 在肿瘤术后康复教学中，本文开发了中西医结合肿瘤术后康复系统（medical oncology generative pre-trained transformer，MedOncoGPT）。通过引入MedOncoGPT的智能辅助系统，构建中西医结合一体化教学模式，评价其对学生中西医融合临床思维与实践能力的影响，为相关课程教学改革提供支撑。方法 以教学资源为知识库，依托开源模型ChatGLM，采用LoRA微调和检索增强生成（RAG）技术，构建面向肿瘤术后中西医结合诊疗情境的MedOncoGPT系统，并将其应用于中西医结合肿瘤学相关课程和临床见习教学。根据课程目标设计“课前预习-课堂探究-模拟会诊-临床强化-教学反思”5阶段教学流程，指导学生在真实或拟真病例情境下完成辨证论治、综合评估和随访方案设计。通过问卷调查、课程考核、教学观察及半结构化访谈等方式，对教学改革前后学生的学习投入、辨证思维、循证意识和跨学科整合能力进行比较分析。结果 应用MedOncoGPT后，学生在病例分析、处方拟定及中西医综合评估等方面的考核成绩较传统教学组有所提高，课堂讨论参与度和提问针对性增强。学生自评显示，对于中西医结合临床思维的清晰度、检索和使用指南证据的能力以及在决策过程中合理使用智能工具的意识等方面满意度较高。其中，92%以上的学生认为该系统有助于理解书本中的抽象理论。教师反馈认为，该系统有助于缩短备课时间、丰富典型病例和讨论情境，并推动相关科研成果向课堂教学的转化。试点数据显示，MedOncoGPT辅助后初次辨证平均用时由18.4 min降至12.1 min，一致率由68.3%提升至82.5%。教学试点中实验组期末病例分析平均分为82.6分，高于对照组74.3分。结论 将MedOncoGPT引入肿瘤术后中西医结合康复教学，能够在现有课程框架内形成较为稳定的教学流程，提升学生中西医融合临床思维和循证实践能力，对促进“研究-临床-教学”一体化具有一定积极作用，可作为中西医结合类课程教学改革的有益尝试。

摘要:环鸟苷酸-腺苷酸合酶（cyclic GMP-AMP synthase，cGAS）作为天然免疫领域的关键分子，近年来已成为基础免疫学与肿瘤生物学交叉研究的热点。作为一种胞质核酸感受器，cGAS最主要的特征在于能够识别细胞质中出现的双链DNA（double-stranded DNA，dsDNA）。并且这种识别机制不区分DNA的来源，既能识别外源入侵的病原微生物DNA，在机体抵御病原体感染中发挥着核心作用，也能识别因各种应激事件从细胞核或线粒体泄漏至胞质的自体DNA。但cGAS对自体dsDNA的识别会导致细胞稳态破坏，引发异常炎症反应，进而诱发或加重系统性红斑狼疮、Aicardi-Goutières综合征等自身免疫性疾病。值得注意的是，cGAS的亚细胞定位并非一成不变。近年来，越来越多的研究发现，cGAS同样大量存在于细胞核内，颠覆了其仅作为胞质核酸感受器的传统认知。并且，在核内，cGAS展现出与经典免疫功能迥异的“非经典”作用。首先，cGAS在核内处于一种严格的免疫沉默状态。组蛋白对cGAS的竞争性结合及cGAS的蛋白质修饰等均阻断了其酶活性的激活，从而有效防止其对基因组DNA产生自身免疫攻击。其次，cGAS在维持基因组稳定性方面扮演了重要角色。当DNA发生损伤时，cGAS能够被迅速招募至损伤位点，参与DNA损伤修复过程。此外，在DNA复制压力下，cGAS还参与稳定复制叉的结构，防止细胞进入不稳定的超复制状态。因此，鉴于cGAS在免疫调节和肿瘤发生发展中的双重作用，靶向cGAS的小分子药物开发正展现出广阔的应用前景。本文综述了cGAS结构，以及其在细胞质中作为模式识别受体的经典功能：所识别的病原体种类、对自体DNA误触导致的自身免疫应答。同时聚焦其核内非经典功能：核质穿梭、核内免疫静默机制、介导DNA损伤修复与复制叉稳定的作用机理。并总结了cGAS作为自身免疫性疾病和肿瘤治疗靶点的小分子药物和应用前景。

摘要:精子发生是雄性生殖系统中高度有序且时空特异的发育过程，精原干细胞在睾丸微环境的支持下依次经历有丝分裂、减数分裂及精子形成，最终形成结构完整的精子。该过程中RNA命运的精确调节对于维持精子发生过程的连续性和稳定性至关重要，其紊乱也是造成男性不育的重要分子基础之一。N⁶-甲基腺苷（N⁶-methyladenosine，m⁶A）修饰作为真核生物最丰富的RNA修饰形式，通过“写入酶（writers）-擦除酶（erasers）-读写酶（readers）”系统，在RNA剪接、稳定性、翻译及降解等多个层面动态调控转录本命运，不仅在精原干细胞/精原细胞自我更新与分化、减数分裂启动与进展以及精子形态构建等关键阶段发挥重要作用，还通过对间质细胞与支持细胞的调控为生殖细胞发育提供激素、代谢与结构支持。不同类型的m⁶A调控因子在时间与功能上呈现出一定的阶段特异与分工协同，共同构建多层级RNA调控网络，同时部分传统定义的m⁶A相关蛋白还可通过RNA结合、解旋酶活性或复合体组装等非经典机制参与转录后调控。相关因子功能异常可导致生精阻滞、精子质量下降甚至雄性不育。本文将系统综述m⁶A调控网络在精子发生中的分子机制及阶段特异性功能，为雄性不育的发病机制与临床诊疗策略提供理论依据。

摘要:肥胖作为一种全球性的公共健康危机，其发病机制极为复杂，核心涉及脂肪代谢网络的异常调控。近年来，长链非编码RNA（long non coding RNA，lncRNA）被证实在肥胖的发生与发展中扮演关键调控角色，其能够通过多样化的分子机制影响前脂肪细胞的分化命运以及脂质稳态的维持。本文系统综述了lncRNAs在脂肪细胞生成、脂肪生成与分解等关键生理过程中的作用机制，重点阐述了其在脂肪组织、肝脏及循环系统中通过转录调控，如影响转录因子活性、转录后水平如作为竞争性内源RNA海绵吸附miRNA、表观遗传修饰等方式，精细调控能量平衡与脂质储存的核心功能。进一步归纳了在肥胖状态下，不同组织包括白色脂肪、棕色脂肪及肝脏中发挥促进或抑制作用的特定lncRNAs，并深入探讨了基于lncRNA的潜在抗肥胖治疗策略，涵盖CRISPR/Cas9等基因编辑技术靶向致病性lncRNAs、利用人工模拟物或过表达载体模拟有益lncRNAs的生物学功能，以及运动干预等非药物途径。最后，本文分析了当前研究面临的临床转化挑战，包括lncRNA的进化保守性、组织特异性及功能机制多样性、递送难题等问题。本综述旨在为理解肥胖的分子机制提供新视角，并为开发以lncRNAs为靶点的精准肥胖治疗策略奠定坚实的理论基础。

摘要:糖酵解异常激活是驱动鼻部炎症发生发展的关键代谢机制。变应性鼻炎、慢性鼻窦炎和血管运动性鼻炎虽病因各异，但均涉及炎症反应、上皮屏障功能障碍和神经血管调节异常，而糖酵解代谢重编程贯穿其中，成为连接免疫代谢与炎症调控的核心枢纽。近年来研究表明，糖酵解依赖性免疫细胞活化为炎症启动提供能量基础。树突状细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞及2型辅助T细胞（T helper 2 cell，Th2 cell）中，己糖激酶2（hexokinase 2，HK2）、丙酮酸激酶M2（pyruvate kinase M2，PKM2）、乳酸脱氢酶A（lactate dehydrogenase A，LDHA）表达上调，通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）-低氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor 1-alpha，HIF-1α）轴驱动细胞活化和促炎因子释放，乳酸作为核心代谢产物，通过酸化微环境激活瞬时受体电位香草酸亚型1（transient receptor potential vanilloid 1，TRPV1）通道促进神经肽释放，及通过G蛋白偶联受体81（G protein-coupled receptor 81，GPR81）介导免疫细胞趋化，形成代谢-炎症恶性循环，上皮细胞的糖酵解重编程受表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）/表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）信号调控，其失衡可导致紧密连接破坏、杯状细胞异常增生及组织重塑，感觉神经元释放的P物质和降钙素基因相关肽，通过激活肥大细胞与代谢产物协同形成持续炎症刺激。在治疗前景方面，糖酵解抑制剂（2-脱氧葡萄糖、FX11、3-溴丙酮酸）通过靶向HK2、LDHA等关键酶发挥抗炎作用，中药复方、单体活性成分及化学小分子通过调控mTOR-HIF-1α轴、抗氧化及内质网应激等通路，展现出调控鼻部炎症的潜在价值。本综述系统阐释糖酵解作为不同鼻炎亚型的共同代谢节点，为开发基于代谢重编程的精准治疗策略提供了新的理论方向。

摘要:慢性糖尿病伤口并发多药耐药（MDR）细菌感染对全球健康构成重大挑战，通常导致持续炎症、生物膜形成和血管生成受损。由于细菌进化和不良的伤口环境，传统抗生素越来越无效。利用一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H₂S）和氢气（H₂）等信号分子的气体疗法是一种很有前途的替代方案。这些气体可以穿透细胞外聚合物基质，破坏细菌代谢，促进巨噬细胞极化和新生血管。然而，它们的临床应用受到半衰期短、溶解度低和脱靶毒性的限制。气体释放微/纳米平台的最新进展主要是通过控制释放机制来克服这些挑战。这些平台可以根据特定的刺激释放气体，如高血糖、酸性pH值，或物理触发，如光和超声波。智能递送系统的发展是改善耐多药感染治疗和组织修复治疗效果的关键。尽管取得了进展，但挑战依然存在，包括生物安全问题、可扩展性和监管障碍。未来应致力于精准监测和个性化治疗，结合可穿戴传感技术和人工智能进行自适应给药，推进气体释放平台在复杂糖尿病伤口治疗中的临床应用。

摘要:T细胞受体（T cell receptor，TCR）对肽-主要组织相容性复合物（peptide-major histocompatibility complex，pMHC）的特异性识别，是触发抗原特异性免疫应答的关键分子事件之一。因此，解析TCR-pMHC复合物的结构特征，不仅为阐明抗原特异性免疫识别机制奠定基础，也为疫苗设计、TCR免疫治疗靶点研究，以及TCR鉴定与优化提供重要依据。然而，由于实验测定成本高、周期长且覆盖范围有限，通过计算方法快速获得可靠的TCR-pMHC复合物结构已成为免疫学研究的重要诉求。近年来，随着深度学习的不断发展，加之结构和序列资源日益丰富，涌现出多种TCR-pMHC计算建模工具。但是，多数工具在建模时未对MHC-I类与MHC-II类复合物之间的关键差异加以区分，导致二者的建模效果存在明显差别。这些工具对I类复合物的预测通常优于II类复合物，这一现象可能源于二者在肽结合槽构型、肽段长度范围及肽段侧翼残基（peptide flanking residues，PFRs）特性等方面的不同。此外，TCR识别界面中，互补决定区（complementarity determining regions，CDRs）通常存在构象柔性，不少工具为追求整体构象稳定性或降低结构噪声，往往过度约束了本应具有柔性的区域。这种过度约束可能导致柔性CDRs被不当刚化，从而引发局部结构畸变、界面几何失真，甚至导致复合物建模失败。为此，本综述基于MHC-I和MHC-II的计算差异视角，系统整理并归纳了TCR和pMHC相关资源，包括结构数据库、序列数据库和结构预测工具。随后构建了包含25个I类和10个II类TCR-pMHC复合物数据集，对AlphaFold2、AlphaFold3、TCRmodel2、tFold-TCR及TCR-pHLA_ModellerS五种能同时预测I类和II类复合物的代表性工具开展系统评估。通过计算全原子RMSD（All-Atom Root Mean Square Deviation，All-Atom RMSD）、主链RMSD（Backbone RMSD）、模板建模得分（Template Modeling score，TM-score）和DockQ，衡量各工具在MHC-I类和MHC-II类复合物整体结构及结合界面建模的准确性。针对MHC-II类复合物，创新性地提出PFR构象偏差指数，包括PFRs-Deviation Index（PFRs-DI）、N-PFR-Deviation Index（N-PFR-DI）与C-PFR-Deviation Index（C-PFR-DI），以评估PFRs的构象准确性。同时，提出CDR构象一致性指数（CDR conformational consistency，CCC），定性评估预测工具刻画TCR CDRs构象柔性的能力。上述指标共同用于评价工具在整体构象与关键区域的建模能力，在一定程度上弥补了通用蛋白质结构模型评测指标偏重整体构象，难以准确反映关键功能区域建模质量的不足，从而构建适用于MHC-I类与MHC-II类复合物的分析框架，用于指导数据资源选择、建模策略制定与评价体系构建，进一步推动计算建模的发展，为多尺度解析TCR-pMHC识别机制及其生物学功能提供重要支撑。

摘要:随着生物医药领域的快速发展，从生物样本中提取多种分子组分已成为研究的关键步骤。同时提取多种组分可确保各组分在提取过程中的生理状态一致性，这对于全面理解生物系统至关重要。同时提取代谢物、蛋白质和核酸（DNA和RNA）相比传统提取方法在时间和资源效率、样品完整性、数据整合以及成本效益方面有很大的优势，已成为生物样本分析中的关键环节。这种综合方法通过保持各组分的一致性，不仅提高了样本的利用效率，还减少了样本处理过程中的损失和污染，为后续的基因组学、转录组学和代谢组学研究提供了可靠的数据支持。在系统生物学研究，特别是多组学整合分析中，从有限的生物样本中同时提取多种生物分子（如DNA、RNA、蛋白质和代谢物）对于全面理解生物系统至关重要。本文综述了近年来在同时提取代谢物和核酸方面的研究进展，重点介绍了不同方法的原理、优化策略及其应用。通过优化提取流程和使用先进的试剂和技术，可以显著提高提取效率和样本质量，为多组学研究提供了可靠的样本准备方法。未来的研究应继续探索新的提取方法和技术，以进一步提高样本处理的效率和准确性。

摘要:氢化酶作为高效、可逆催化质子还原产氢的生物催化剂，其工业化应用长期受限于高氧敏感性、重组成熟难度大、电子传递系统效率与催化稳定性不足等问题。常用的酶固定化技术能够提高氢化酶的重复使用性，但也常伴随着工艺复杂与固定化材料生物相容性低等局限。近年来，生物封装技术通过利用生物来源的封装材料构建物理限域与化学微环境，已成为提升氢化酶催化性能的关键策略之一。本文系统综述了利用蛋白纳米基容器封装与工程化氢化酶全细胞两大类生物封装策略，在提升氢化酶耐氧性、稳定性和产氢效率方面的最新研究进展。重点阐述了病毒样衣壳、羧酶体蛋白壳等纳米蛋白笼体系，以及氢化酶细胞内部区室化封装与外部天然多糖材料的全细胞封装系统的作用机制与性能表现。研究表明，封装策略不仅有效隔离氧气、延缓酶失活，还能通过提高局部酶浓度、优化电子传递等途径显著增强氢化酶的产氢活性。然而，该技术仍面临封装效率、材料长期稳定性及光-生物界面匹配性等挑战。展望未来，通过计算机辅助设计、增强电子传递效率以及开发复合功能材料，有望推动生物封装氢化酶体系向高效、稳定、可规模化的产氢应用方向发展。

摘要:目的 细胞形态是遗传决定的关键特征，也可通过基因改造或环境因子调控而发生改变，这一过程称为细胞形态工程。通过基因修饰构建具有特定形态且对磁场敏感的细胞，进而实现远程、无创的磁场调控生长，是细胞形态工程的重要目标之一，具有显著的应用潜力。动物磁感应依赖磁受体（magnetoreceptor，MagR）感知地磁场并指导定向导航。本研究旨在探究MagR异源表达对细菌形态及磁感应能力的影响，筛选基于MagR的磁敏感形态工程途径，并揭示其潜在分子机制。方法 系统筛选了28个物种的MagR同源基因在大肠杆菌中的表达和相应的表型效应，通过显微成像结合MagR铁硫簇辅基的铁氧化还原态分析，以及静磁场（100 mT）暴露实验，比较不同MagR重组蛋白质表达菌的磁场响应差异，从而解析其分子机制。结果 不同来源的MagR同源基因表达可诱导细菌出现不同程度的丝状化表型。从中筛选出两类典型形态：水螅来源的hyMagR偏好结合Fe²⁺，其表达促进细胞均一伸长与丝状化，且表现出较高的磁场敏感性（即在静磁场下丝状化显著增强）；鸽子来源的clMagR偏好结合Fe³⁺，仅诱发低频出现的极端长度的丝状化，磁场响应较弱。表型差异主要由MagR对不同铁价态的偏好性主导，而与总铁含量无关。结论 MagR的铁硫簇价态（特别是对亚铁的偏好性）是调节细菌形态和磁敏感性的关键因素。本研究为构建磁响应细胞系统提供了理论依据，也为理解MagR介导的磁感应机制提供了新视角。

摘要:目的 经颅磁声刺激（transcranial magneto-acoustic stimulation，TMAS）是一种新型非侵入性神经调控技术，为帕金森病（Parkinson’s disease，PD）治疗提供了新的非药物干预策略。PD的核心病理特征是多巴胺能神经元进行性死亡，而线粒体功能障碍及其质量控制失衡（包括自噬与动力学平衡）是介导多巴胺能神经元死亡的核心机制。本研究旨在探讨TMAS是否通过调节线粒体自噬及裂变/融合的动态平衡，改善PD小鼠的神经损伤和运动功能障碍，从而为TMAS在PD治疗中的应用提供理论和实验支持。方法 采用 C57BL/6小鼠构建1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）诱导的PD模型。干预组接受14 d的TMAS刺激，通过爬杆实验和旷场实验评估运动能力。采用免疫组织化学检测运动皮层（M1）区c-Fos表达及黑质致密部（substantia nigra pars compacta，SNc）酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase，TH）阳性神经元数量；采用蛋白质印迹法检测线粒体自噬相关蛋白（PINK1、Parkin、LC3-II、p62）及线粒体动力学相关蛋白（Drp1、Opa1）的表达水平；同时测定SNc区域线粒体活性氧类（reactive oxygen species，ROS）水平及三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）含量以评估线粒体功能和能量代谢状态。结果 TMAS 能够有效激活目标运动皮层神经元，表现为健康刺激组M1区c-Fos阳性细胞数量较健康对照组显著增加（P<0.000 1）。与健康对照组相比，PD小鼠运动功能显著受损，表现为旷场实验中总移动距离显著降低（P<0.000 1）、平均速度显著下降（P=0.000 1），以及爬杆实验中转向时间和爬下时间显著延长（均 P<0.000 1），同时，SNc区域TH阳性神经元大量丢失（P<0.000 1），并伴随线粒体功能障碍。机制研究显示，MPTP抑制了PINK1和Parkin的表达，导致自噬底物p62异常下降及LC3-II累积，提示线粒体自噬过程受损，同时Drp1过度激活而Opa1受抑制，提示线粒体动力学平衡向过度裂变状态偏移。经TMAS干预后，PD小鼠运动障碍明显改善，爬杆实验中转向时间和爬下时间显著缩短（均P<0.000 1），TH阳性神经元存活率显著提高（P<0.000 1），同时ATP含量升高（P<0.001），ROS水平降低（P<0.01）。此外，TMAS还可上调PINK1、Parkin和p62的表达，减少LC3-II异常累积，并纠正Drp1/Opa1失衡，从而促进受损线粒体清除并重建线粒体动力学平衡。结论 TMAS能够有效减轻PD小鼠的神经损伤并改善运动功能，其作用机制与对线粒体质量控制系统的调控密切相关。TMAS可通过修复PINK1/Parkin介导的线粒体自噬过程、重建线粒体动力学平衡并改善线粒体能量代谢，恢复线粒体稳态，从而发挥神经保护作用。

摘要:目的 SPBC1604.04基因编码一种未被正式命名的粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）线粒体载体蛋白，预测该蛋白质负责焦磷酸硫胺素在线粒体的转运，但其对有丝分裂的细胞动力学影响尚不明确。方法 本研究以SPBC1604.04基因缺失的粟酒裂殖酵母为研究对象，构建SPBC1604.04基因缺失（SPBC1604.04Δ）菌株的线粒体、微管、肌动蛋白、肌球蛋白、核膜和染色体荧光蛋白标记，并在常温（25℃）和高温胁迫（37℃）下，使用激光共聚焦显微镜进行活细胞成像，探究SPBC1604.04基因缺失对有丝分裂的细胞动力学影响。结果 25℃下，SPBC1604.04Δ菌株线粒体含量出现异常，线粒体荧光强度减弱，同时，肌动蛋白-肌球蛋白环的收缩时间延长。37℃高温胁迫下，SPBC1604.04Δ菌株线粒体含量恢复，荧光强度增强，肌动蛋白-肌球蛋白环的收缩时间也恢复正常。结论 本研究揭示了SPBC1604.04基因缺失导致裂殖酵母的线粒体含量异常，且线粒体载体蛋白SPBC1604.04能够参与调控有丝分裂中肌动蛋白-肌球蛋白环的收缩过程，但不参与有丝分裂中纺锤体和染色体分离的调控，为深入解析SPBC1604.04基因在线粒体与有丝分裂调控之间的联系提供了关键实验依据。

摘要:目的 准确区分LR-M型肝结节中的非典型肝细胞癌（HCC）与其他恶性肿瘤仍是超声诊断的难点。现有深度学习模型多依赖单一模态，未充分挖掘多模态信息的互补价值。为此，本文提出一种注意力加权三模态超声网络（TUS-Net），融合多模态超声信息以提升对非典型HCC的鉴别能力。方法 该模型融合超声造影（CEUS）、B型超声（BUS）及时间-强度曲线（TIC）三种模态。采用C3D主干提取CEUS视频的时空特征；通过双通道特征融合模块（DCFFM）自适应整合CEUS与BUS特征；利用时序强度特征融合模块（TIFFM）引导模型关注TIC所反映的关键时相变化。此外，模型结合YOLOX实现病灶自动定位，并采用类激活映射提升决策可解释性。结果 在包含161例患者的三模态超声数据集上，TUS-Net筛查非典型HCC的准确率达86.83%，敏感性为92.50%，特异性为75.50%，AUC为89.32%。消融实验验证了各模块的有效性，研究表明AI辅助可提升临床医生（尤其是低年资医师）的诊断特异性。结论 该模型表现优于现有基准方法，表明多模态融合结合注意力机制的策略可有效提升疑难肝结节的诊断准确率，为临床提供辅助决策支持。