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环状RNA在肿瘤诊疗中的应用

中国生物化学与分子生物学报 2025年

作者：杨奕欧阳松应吴军军福建师范大学生命科学学院生物科学系

环状RNA（circularRNA，circRNA）是一种具有共价闭环结构的单链RNA，相较于线性RNA具有更稳定的结构以及更低的免疫原性。大量研究表明，circRNA具有保守性、稳定性和组织特异性等特点，同时可以充当microRNA （miRNA）海绵，与蛋白质... 详细信息

环状RNA（circularRNA，circRNA）是一种具有共价闭环结构的单链RNA，相较于线性RNA具有更稳定的结构以及更低的免疫原性。大量研究表明，circRNA具有保守性、稳定性和组织特异性等特点，同时可以充当microRNA （miRNA）海绵，与蛋白质和翻译模板相互作用，调节基因表达和信号转导等生物学功能。基于circRNA的特性以及多种生物学功能，部分内源性circRNA在肿瘤的发生及发展中发挥重要调控作用，具有作为生物标志物和治疗靶点的潜力。此外，mRNA药物在实际应用中具有不稳定易降解、翻译效率低和免疫原性等限制。工程化可翻译的外源性circRNA可解决线性mRNA应用的部分缺陷，成为新型有潜力的高效药物。在本文中，介绍了circRNA在体内生物发生的机制，具体的生物学功能，在肿瘤中的诊疗应用现状。包括内源性circRNA在肿瘤中的诊断应用，外源性circRNA的设计合成策略，以及详细列举目前工程化circRNA疫苗利用其稳定高效表达蛋白质的功能在肿瘤治疗方面的一些设计和应用进展。最后，我们就当前circRNA的临床诊断应用问题，外源性circRNA的治疗应用挑战以及展望进行讨论。

关键词：环状RNA 生物标志物疾病诊断疫苗免疫治疗

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生防微生物在棉花黄萎病防治中的研究进展

微生物学报 2025年

作者：刘延财唐叶吴家和宋宪亮刘钢山东农业大学农学院中国科学院微生物研究所中国科学院大学生命科学学院

黄萎病是影响棉花种植业最重要的病害之一，可造成棉花的减产甚至绝收。棉花黄萎病是由丝状真菌大丽轮枝菌引起的土传病害。传统的针对棉花黄萎病的化学防治方法存在影响人类健康以及环境污染等问题，同时连年使用还造成大丽轮枝菌产生... 详细信息

黄萎病是影响棉花种植业最重要的病害之一，可造成棉花的减产甚至绝收。棉花黄萎病是由丝状真菌大丽轮枝菌引起的土传病害。传统的针对棉花黄萎病的化学防治方法存在影响人类健康以及环境污染等问题，同时连年使用还造成大丽轮枝菌产生抗药性。因此亟需研发针对棉花黄萎病的绿色环保、可持续发展的防治策略，生物防治成为防治棉花黄萎病的良好的选择。本文通过分析国内外最新研究进展，探讨了棉花黄萎病生防微生物菌株的筛选、作用机制以及田间应用方式等，总结了生防微生物通过竞争、抗生作用、诱导植物防御反应等多种机制抑制病原菌生长的研究进展。尽管生防微生物的应用前景广阔，但仍面临环境适应性、稳定性和使用成本等挑战。未来研究应更加关注生防微生物菌株的遗传改良、复配菌剂研制和应用技术等，以进一步提高生防微生物菌株在农业生产中的实用性。

关键词：生防微生物棉花黄萎病大丽轮枝菌作用机制应用

黄精衍生的纳米囊泡抑制脂多糖诱导的炎症因子产生及其分子机制

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中国生物化学与分子生物学报 2025年

作者：曹腾辉龙兴旺刘林王刚林李伟温州医科大学检验医学院(生命科学学院)生物化学与分子生物学系浙江省医学遗传学重点实验室

植物外泌体样纳米囊泡是指从植物中分离的含有脂质、蛋白质、RNA和各种小分子的球状脂质囊泡，具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化和药物载体等方面功效，然而黄精衍生的纳米囊泡的功能尚未见报道。本文利用超速离心和密度梯度离心，首次从黄精... 详细信息

植物外泌体样纳米囊泡是指从植物中分离的含有脂质、蛋白质、RNA和各种小分子的球状脂质囊泡，具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化和药物载体等方面功效，然而黄精衍生的纳米囊泡的功能尚未见报道。本文利用超速离心和密度梯度离心，首次从黄精中获得了外泌体样纳米囊泡（rhizoma polygonati exosome-like nanovesicles， RP-EVs），并对其表征和抗炎功能进行探究。结果：RP-EVs是主要带负电荷，平均粒径为166.5±3.3 nm的球状脂质囊泡。细胞摄取实验显示，RP-EVs可以被巨噬细胞吞噬。qPCR以及ELISA研究表明，RP-EVs可以抑制脂多糖（lipopolysaccharides， LPS）刺激引起的白细胞介素6（interleukin 6， IL-6）、白细胞介素1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-alpha， TNF-α） (****P<0.0001)的升高。不仅如此，活性氧（reactive oxygen species， ROS）及DPPH清除实验证实，RP-EVs具有一定的抗氧化功能(*P<0.05)。进一步探究其机制，利用免疫荧光以及Western印迹检测发现，RP-EVs是通过IκBα/NF-κB信号通路抑制细胞核因子p65（nuclear factor kappa-B p65， NF-κB p65）的入核转运(**P<0.01)及磷酸化(***P<0.001)，进而调控炎症因子表达。经动物实验，将RP-EVs腹腔注射至小鼠体内48 h，主要定位于小鼠的肝和脾。最后，利用腹腔注射LPS构建小鼠急性炎症模型，通过qPCR以及ELISA法检测炎症因子水平，发现RP-EVs可以缓解LPS引起的小鼠血清和脾中的炎症因子的表达(*P<0.05)。总之，本论文首次分离获得了RP-EVs，并揭示了其抗炎功能和潜在的机制，将为中药来源的纳米囊泡的功能探究提供一定的参考，为炎症性相关疾病的治疗提供新的策略。

关键词：黄精外泌体样纳米囊泡炎症因子活性氧细胞核因子p65

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两种果蝇蛹期寄生蜂的冷、热昏迷反应

昆虫学报 2025年

作者：刘田田陈金琳陈飞高欢欢习新强南京大学生命科学学院生态学系 Department of Biology University of Oxford 山东省农业科学院植物保护研究所

[目的]在高温或低温环境中,昆虫的肌肉和神经系统会暂时丧失功能进入可逆的昏迷状态,超过引发昏迷状态阈值的极端冷、热温度以及过长时间的昏迷状态会导致昆虫死亡。本研究旨在探究两种寄生蜂毛锤角细蜂Trichopria drosophilae和蝇蛹金... 详细信息

[目的]在高温或低温环境中,昆虫的肌肉和神经系统会暂时丧失功能进入可逆的昏迷状态,超过引发昏迷状态阈值的极端冷、热温度以及过长时间的昏迷状态会导致昆虫死亡。本研究旨在探究两种寄生蜂毛锤角细蜂Trichopria drosophilae和蝇蛹金小蜂Pachycrepoideus vindemiae的冷、热昏迷状态,以更全面地理解气候变化对寄生蜂的影响。[方法]本研究检验了24 h内羽化的毛锤角细蜂和蝇蛹金小蜂成蜂在4℃低温及38和42℃高温环境中进入昏迷状态的时间,以及昏迷处理1和2 h后转移到25℃环境中恢复运动能力的个体的比例,并统计了存活个体的寿命。[结果]在4℃低温环境下,毛锤角细蜂成蜂比蝇蛹金小蜂成蜂在更短的时间内进入昏迷状态,并且它们需要更长的时间从冷昏迷状态中恢复过来。38和42℃高温处理中,毛锤角细蜂成蜂全部丧失运动能力,在38℃昏迷1和2 h后均约有27%的个体死亡;而在42℃昏迷1和2 h后分别约有15%和38%的个体死亡;38℃高温不会致蝇蛹金小蜂成蜂出现昏迷,42℃高温导致约35%蝇蛹金小蜂成蜂丧失运动能力,且丧失运动能力1或2 h的个体在解除高温胁迫后全部死亡,这表明在实验温度下它们没有像毛锤角细蜂一样通过昏迷度过高温胁迫。我们还发现,从冷昏迷状态恢复后的两种寄生蜂成蜂的寿命未受影响,但从热昏迷恢复的两种寄生蜂成蜂的寿命显著变短,并且毛锤角细蜂的寿命受影响程度更大。[结论]这些结果说明在高、低温处理中,蝇蛹金小蜂成蜂比毛锤角细蜂成蜂保持更长时间的活动状态,并且高温对蝇蛹金小蜂的寿命等影响较小。研究结果为气候变化背景下利用这两种寄生蜂开展果蝇类害虫的生物防治提供了参考。

关键词：气候变暖极端温度温度适应性生物防治果蝇寄生蜂

CUL2-RING泛素连接酶识别羧基端降解子的机制

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中国科学:化学 2025年

作者：许超樊新元高新娇戚炜细胞动力学教育部重点实验室中国科学技术大学生命科学与医学部北京大学化学与分子工程学院上海科技大学生命科学与技术学院基因编辑中心

细胞生命活动的可塑性调控在分子水平表现为生物大分子动态相互作用与稳态调控.泛素-蛋白酶体系统是调控细胞内蛋白质降解的主要途径,其功能异常是导致肿瘤等疾病发生与发展的重要原因.在泛素化级联通路中,泛素连接酶E3负责识别并催化... 详细信息

细胞生命活动的可塑性调控在分子水平表现为生物大分子动态相互作用与稳态调控.泛素-蛋白酶体系统是调控细胞内蛋白质降解的主要途径,其功能异常是导致肿瘤等疾病发生与发展的重要原因.在泛素化级联通路中,泛素连接酶E3负责识别并催化底物聚泛素化.近年来,本研究团队综合利用结构生物学、化学生物学与细胞生物学等方法,解析了Cullin 2-RING泛素连接酶复合物组装机制及其识别底物羧基端降解子的分子机制,阐明了复合物活性受类泛素化修饰激活的机理,并发现了若干可用于设计蛋白降解靶向嵌合体的新靶标.最后,本文展望了未来基于泛素连接酶的底物识别机制开发靶向蛋白质降解剂,以及将该技术与新的化学生物学方法相结合开发新工具的可能性.

关键词：泛素化修饰泛素-蛋白酶体系统泛素连接酶羧基端降解子蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)

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基于GWO-VMD的毫米波雷达心率检测

电子科技大学学报 2025年

作者：黄龙付君雅袁成林吕骞高军峰中南民族大学生物医学工程学院

为实现非接触式高精度的生命体征测量方法，提出了一种优化变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）的心跳信号分离与重构方法。通过对雷达的中频信号进行目标识别、相位提取、相位差分、相位平滑等一系列信号预处理，根据... 详细信息

为实现非接触式高精度的生命体征测量方法，提出了一种优化变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）的心跳信号分离与重构方法。通过对雷达的中频信号进行目标识别、相位提取、相位差分、相位平滑等一系列信号预处理，根据心跳的频率设计带通滤波器，并利用灰狼优化算法(grey wolf optimizer, GWO)和模糊熵（fuzzy entropy,FE）函数优化了VMD的参数，最后利用线性调频Z变换对心率分量进行频谱细化得到实际心率。与心电监护设备和多种算法进行对比来验证该算法的优越性。经过334组实验，该方法的均方根误差为2.59，平均绝对百分比误差为2.65%，表明该方法在准确性和实时性上均表现更为优异。

关键词：毫米波雷达生命体征变分模态分解信号分解与重构灰狼优化算法

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黑褐举腹蚁与红火蚁间的干扰竞争和机制

环境昆虫学报 2025年

作者：白卫辉吴慧敏陈惠梅陈立陆永跃许益镌王磊华南农业大学植物保护学院河北大学生命科学学院

黑褐举腹蚁Crematogaster rogenhoferi是一种可以与重大入侵害虫红火蚁Solenopsis invicta共存的本地蚂蚁，为探究黑褐举腹蚁与红火蚁的竞争机制，本研究测定了二者在个体与群体水平上的竞争能力，并评价了黑褐举腹蚁毒液粗提物对红火... 详细信息

黑褐举腹蚁Crematogaster rogenhoferi是一种可以与重大入侵害虫红火蚁Solenopsis invicta共存的本地蚂蚁，为探究黑褐举腹蚁与红火蚁的竞争机制，本研究测定了二者在个体与群体水平上的竞争能力，并评价了黑褐举腹蚁毒液粗提物对红火蚁的触杀和驱避作用。一对一攻击试验结果表明：红火蚁大型、中型工蚁与黑褐举腹蚁工蚁组合的攻击指数分别为2.03和1.97；攻击指数在3级以上的攻击行为中，红火蚁主动攻击次数占总次数的85%以上，以物理攻击为主，黑褐举腹蚁大多数情况下为被动防御且全部以化学攻击应对。群体攻击试验结果表明，各处理组合中红火蚁的死亡率均高于黑褐举腹蚁；两者10﹕10的组合中，红火蚁死亡率达到60%，而黑褐举腹蚁的仅为7%，后者群体竞争能力更强。而在黑褐举腹蚁尾部毒液分泌口封堵处理之后，在10﹕10的群体竞争组合中其死亡率由6.67%提高至75.00%，说明毒液在其与红火蚁的竞争中起到重要作用。不同稀释浓度的黑褐举腹蚁毒液粗提物对红火蚁的致死率均会随着处理时间的增加而提高，浓度8%的毒液粗提物处理48 h后红火蚁死亡率超过85%。而且10%的黑褐举腹蚁毒液粗提物溶液对红火蚁的驱避率为81.67%，略微低于10%避蚊胺的驱避率91.67%，其他浓度的毒液粗提物的驱避效果均显著低于同浓度的避蚊胺。综上所述，黑褐举腹蚁的化学防御是其与红火蚁竞争的优势原因，而且其化学防御物质对红火蚁有较高的生物活性。

关键词：红火蚁黑褐举腹蚁干扰竞争生物活性触杀毒性驱避作用

内质网Ca2+释放介导盘基网柄菌细胞的趋电性迁移

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生物化学与生物物理进展 2025年

作者：王一凡袁淑琴高润池赵三军云南师范大学生命科学学院云南省生物资源持续开发利用国际联合研发中心

目的 Ca2+作为胞内信号转导的第二信使，在细胞迁移中发挥重要作用。研究表明，胞外Ca2+内流能够促进细胞趋电性迁移，但胞内Ca2+流对细胞趋电性迁移的影响尚不清楚。因此，本研究以盘基网柄菌为模型，探究胞内外Ca2+流对细胞趋电性迁... 详细信息

目的 Ca2+作为胞内信号转导的第二信使，在细胞迁移中发挥重要作用。研究表明，胞外Ca2+内流能够促进细胞趋电性迁移，但胞内Ca2+流对细胞趋电性迁移的影响尚不清楚。因此，本研究以盘基网柄菌为模型，探究胞内外Ca2+流对细胞趋电性迁移的影响及其作用机制。方法应用模拟内源性电场的外源微直流电场和实时录像系统研究盘基网柄菌在电场中的趋电性迁移；利用激光共聚焦显微镜、钙离子通道抑制剂、胞外Ca2+螯合剂EGTA以及无Ca2+的发育缓冲液（developmentbuffer，DB）缓冲液、咖啡因等探究细胞内外Ca2+流对细胞趋电性迁移的影响；应用基因缺失突变株探究内质网Ca2+释放调控细胞趋电性迁移的分子机制。结果盘基网柄菌以电压依赖的方式向电场负极进行趋电性迁移；电场刺激会增加细胞内Ca2+浓度，抑制胞外Ca2+内流与胞内Ca2+释放均会抑制细胞趋电性迁移；咖啡因作用显著增加细胞内Ca2+的浓度，抑制内质网Ca2+释放会抑制细胞的趋电性迁移；Gα2、Gβ、Gγ、Erk2缺失均导致细胞趋电性迁移能力显著降低，咖啡因作用完全或部分恢复了Gα2-、Gβ-、Erk2-突变株的趋电性迁移，但没有恢复Gγ-突变株的趋电性迁移。结论内质网Ca2+释放介导盘基网柄菌细胞的趋电性迁移，且参与G蛋白和细胞外信号调节激酶2（ERK2）对细胞趋电性迁移的调控过程。

关键词：钙离子内质网趋电性细胞迁移盘基网柄菌

阿维链霉菌合成纳米硒的物理化学表征及其对枸杞病原真菌的抑菌活性

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生物工程学报 2025年

作者：张琪李亚妮周荣娟秦佳圆岳思君宁夏大学新华学院宁夏大学生命科学学院西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室

生物合成的纳米硒（selenium nanoparticles， SeNPs）具有独特的物理、化学和生物学特性，备受研究人员关注。为了开发将硒盐还原为SeNPs的菌种，本研究以阿维链霉菌（Streptomyces avermitilis）为研究对象，通过添加一定量的Na2SeO3... 详细信息

生物合成的纳米硒（selenium nanoparticles， SeNPs）具有独特的物理、化学和生物学特性，备受研究人员关注。为了开发将硒盐还原为SeNPs的菌种，本研究以阿维链霉菌（Streptomyces avermitilis）为研究对象，通过添加一定量的Na2SeO3，借助光学显微镜、扫描电镜（scanning electron microscope， SEM）、透射电镜（transmission electron microscope， TEM）、能量色散X射线能谱（energy dispersive spectrometer， EDS）分析、X射线衍射（X-ray diffraction， XRD）分析、傅里叶红外变换光谱（fourier transform infrared spectroscopy， FTIR）技术对菌体及合成的SeNPs进行物理化学表征分析，同时选用枸杞根腐病主要病原真菌-尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporium）对其抗菌活性进行研究。结果表明，阿维链霉菌可将Na2SeO3转化成SeNPs，能耐受300 mmol/L 的Na2SeO3，耐受性较高；阿维链霉菌可在细胞质中合成球形SeNPs，大部分直径在100 nm左右，并以菌丝断裂的方式释放；阿维链霉菌合成的SeNPs颗粒为非晶态，表面以C、Se为主，同时存在O、N等元素，-OH、C=O、C- N、C-H等官能团与SeNPs稳定性和生物活性密切相关；阿维链霉菌所产SeNPs对F. oxysporium有显著抑制活性，25 μmol/mL处理抑菌率可达77.61%，半数效应浓度(median effective concentration， EC50)为0.556 μmol/mL。总之，阿维链霉菌可耐受高Na2SeO3胁迫，同时还可介导合成SeNPs，合成的SeNPs颗粒具有良好的稳定性和抗菌活性，在SeNPs制备和枸杞根腐病防治方面具有潜在的应用价值。

关键词：阿维链霉菌纳米硒物理化学表征尖孢镰刀菌抑菌活性