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2023年生命科学热点回眸

科技导报 2024年第1期42卷 150-173页

作者：张文阳杨昱鸽朱恒乐朱芳王呈呈胡荣贵中国科学院大学分子细胞科学卓越创新研究中心上海200032 贵州大学医学院贵阳550025

2023年,生命科学多个领域的研究取得突破性进展。重点回顾其中一部分已经、正在和未来非常可能改变人类对生命科学研究的前沿热点:人工智能正越来越成为生命科学和医学应用的有力且重要工具;基于GLP-1激动剂的出现和空前的广泛应用;相... 详细信息

2023年,生命科学多个领域的研究取得突破性进展。重点回顾其中一部分已经、正在和未来非常可能改变人类对生命科学研究的前沿热点:人工智能正越来越成为生命科学和医学应用的有力且重要工具;基于GLP-1激动剂的出现和空前的广泛应用;相分离、体外胚胎模型、神经科学、发育生物学等领域新的技术的进一步优化和应用;针对β-淀粉样蛋白的抗体疗法、干细胞及免疫疗法、mRNA疫苗、CRISPR基因编辑疗法等新的临床治疗手段的出现和初步临床应用。这些研究进展不但进一步拓展人类对生命本质奥秘的理解,也正在为阿尔兹海默症、肿瘤、病毒感染等一系列重大人类疾病的患者带来福音。

关键词：人工智能 GLP-1 神经科学疫苗研发胚胎发育 CRISPR基因编辑相分离

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枸杞多糖LBP1C-2靶向钾离子通道β亚基-2活性结构域的探索

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世界科学技术-中医药现代化 2024年第5期 1182-1191页

作者：曾晖杨纯历靳灿丁侃中国科学院上海药物研究所中国科学院上海药物研究所中科中山药物创新研究院中国药科大学理学院

目的本研究旨在通过对LBP1C-2靶向Kvβ.2构效关系的探索，阐明LBP1C-2靶向Kvβ.2的活性结构域，为开发具有潜在抗早老痴呆活性的创新药物提供科学依据。方法枸杞多糖LBP1C-2经部分酸水解得到不同的结构片段后，对其进行单糖组成和分... 详细信息

目的本研究旨在通过对LBP1C-2靶向Kvβ.2构效关系的探索，阐明LBP1C-2靶向Kvβ.2的活性结构域，为开发具有潜在抗早老痴呆活性的创新药物提供科学依据。方法枸杞多糖LBP1C-2经部分酸水解得到不同的结构片段后，对其进行单糖组成和分子量分析。通过蛋白芯片挑选出潜在靶蛋白，再用表面等离子体共振（SPR）技术验证各结构片段的靶向性。蛋白质免疫印迹以及细胞免疫荧光测试验证其生物学功能。结果通过HuProtTM人类蛋白质组芯片高通量筛选到LBP1C-2的潜在靶蛋白Kvβ.2。SPR实验表明LBP1C-2与Kvβ.2蛋白有较强结合，其结合常数KD为1.9×10-7 M。而LBP1C-2的化学降解后各结构片段与靶蛋白Kvβ.2有不同强度结合。其中含鼠李糖和半乳糖醛酸摩尔比为1:1的片段LBP1C-2-1I(18.1kDa)与原多糖LBP1C-2对Kvβ.2结合强度相近为3.3×10-7 M。对LBP1C-2-1I结构解析表明其有1, 2-Rha与1, 4-GalA交替连接组成。而该片段对应的酸水解外液部分LBP1C-2-1O与Kvβ.2也有结合，但与其他片段与该蛋白解离相比，更容易解离。从BV2小胶质细胞中敲减KCNAB2基因（Kvβ.2）后，BV2细胞中Aβ的降解被抑制，表明蛋白Kvβ.2可能是早老痴呆发生发展中的一个功能蛋白。结论 LBP1C-2靶向Kvβ.2的主要活性结构域为1, 2-Rha与1, 4-GalA交替连接组成的主链核心骨架结构。本研究为深化了解LBP1C-2潜在的抗早老痴呆活性提供了重要线索，为基于枸杞多糖抗早老痴呆靶向性药物的设计和开发提供了证据。

关键词：枸杞多糖 Lycium barbarum Kvβ.2蛋白活性结构域靶向性研究

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2-羟丙基-β-环糊精降低BDE-47在紫贻贝中的蓄积并减缓其毒性作用

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环境化学 2024年

作者：邹亮刘红郭萌萌李风铃谭志军耿倩倩海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所上海海洋大学水产与生命学院广东省农产品质量安全风险评估重点实验室

四溴联苯醚（BDE-47）因其高蓄积性和多毒性特点，引发严重的生态和健康风险，是国际上重点关注和管控的新污染物.研究通过比较BDE-47单独暴露和BDE-47+2-羟丙基-β-环糊精（HPCD）联合暴露处理的紫贻贝消化盲囊、性腺和鳃等组织中BDE-4... 详细信息

四溴联苯醚（BDE-47）因其高蓄积性和多毒性特点，引发严重的生态和健康风险，是国际上重点关注和管控的新污染物.研究通过比较BDE-47单独暴露和BDE-47+2-羟丙基-β-环糊精（HPCD）联合暴露处理的紫贻贝消化盲囊、性腺和鳃等组织中BDE-47蓄积和消除动态差异，测定氧化应激指标和组织损伤，结合分子对接模拟，探讨HPCD对BDE-47蓄积、分布和毒性效应的影响.结果表明，BDE-47在紫贻贝中的蓄积具有组织特异性；HPCD可显著降低BDE-47在紫贻贝各组织中的蓄积浓度，同时加快BDE-47的消除. HPCD降低了BDE-47在贻贝中的残留风险. GST、SOD、CAT活性和GSH、MDA含量变化分析表明，HPCD减轻了BDE-47对紫贻贝消化盲囊和性腺的氧化胁迫. BDE-47+HPCD处理组的综合生物标志物响应值（IBR）低于BDE-47处理组，组织病理损伤也较轻.分子对接显示HPCD减轻BDE-47对紫贻贝的毒性，可能是基于HPCD对BDE-47的屏蔽作用.研究结果为HPCD在减少海洋生物污染物积累和消除方面的应用提供数据支持.

关键词：四溴联苯醚(BDE-47) 羟丙基-β-环糊精(HPCD) 紫贻贝蓄积毒性

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海洋纳塑料的环境行为与毒性效应研究进展

海洋环境科学 2024年第2期43卷 167-185,213页

作者：夏斌王莹李恒翔黄伟冯志华杜蕴超李力昂王菊英张凯徐向荣王有基海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071 国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 中国科学院南海海洋研究所广东广州510301 自然资源部第二海洋研究所海洋生态系统与生物地球化学重点实验室浙江杭州310012 江苏海洋大学江苏连云港222005 上海海洋大学水产与生命学院上海201306 澳门科技大学创新工程学院澳门环境研究院澳门海岸带生态环境国家野外科学观测研究站中国澳门999078

海洋塑料污染成为与气候变化、臭氧耗竭和海洋酸化并列的全球重大环境问题,其中海洋微/纳塑料成为关注的重点。纳塑料与微塑料相比,粒径更小,比表面积更大,环境丰度更高,更容易被海洋生物所摄食,对海洋生物产生的毒性更强。因此,纳塑料... 详细信息

海洋塑料污染成为与气候变化、臭氧耗竭和海洋酸化并列的全球重大环境问题,其中海洋微/纳塑料成为关注的重点。纳塑料与微塑料相比,粒径更小,比表面积更大,环境丰度更高,更容易被海洋生物所摄食,对海洋生物产生的毒性更强。因此,纳塑料的海洋环境效应研究成为近年来环境科学领域的研究热点。但迄今为止,关于海洋纳塑料的环境行为与生物效应仍缺乏系统性的研究和清晰的认知。基于此,本文综述了海洋纳塑料的检测分析方法,概述了纳塑料的海洋环境行为,分析了纳塑料对海洋生物的毒性效应及其致毒机制,并展望了海洋纳塑料环境效应的研究方向,以期为科学评估海洋纳塑料的生态风险及有效应对海洋纳塑料污染提供重要参考。

关键词：纳塑料环境行为检测方法毒性效应致毒机制

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横断山区异极藻属硅藻中国新记录

植物科学学报 2024年第3期42卷 282-295页

作者：雍园圆尤庆敏范思哲曹玥王全喜罗粉玉溪师范学院化学生物与环境学院云南玉溪653100 上海师范大学生命科学学院上海200234 玉溪师范学院生物与环境工程研究院云南玉溪653100

报道了横断山区异极藻属(Gomphonema)硅藻中国新记录18种,分别为:缠结异极藻头端变种(*** *** Hustedt)、变窄异极藻(*** Reichardt)、非洲异极藻(*** Reichardt)、假中间异极藻(*** Reichardt)、尖顶型异极藻(*** Levkov)、加利福尼亚... 详细信息

报道了横断山区异极藻属(Gomphonema)硅藻中国新记录18种,分别为:缠结异极藻头端变种(*** *** Hustedt)、变窄异极藻(*** Reichardt)、非洲异极藻(*** Reichardt)、假中间异极藻(*** Reichardt)、尖顶型异极藻(*** Levkov)、加利福尼亚异极藻(*** Stancheva&Kociolek)、近拉蒂科尔异极藻(*** Reichardt)、球顶异极藻(***-Bertalot&Reichardt)、威尔斯科异极藻(***)、瓦尔达异极藻(*** Reichardt)、微小异极藻(*** Lange-Bertalot)、细小异极藻(*** Cholnoky)、维多利亚异极藻(***-victoriensis Reichardt)、尤卡塔尼异极藻(*** Metzeltin&Lange-Bertalot)、窄头异极藻(*** Reichardt&Lange-Bertalot)、长贝尔塔异极藻(***-bertalotii Reichardt)、中间异极藻(*** Hustedt)和中亚异极藻(*** Metzeltin,Lange-Bertalot&Nergui)。本研究对新记录种的形态特征进行了详细描述,给出了每个种的地理分布、生境信息和理化指标,并对新记录种及其相似种的形态特征进行了讨论。

关键词：硅藻横断山异极藻属新记录

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基质刚度和生长因子协同驱动上皮⁃间质转化的力⁃化耦合机制

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应用数学和力学 2024年第6期45卷 719-734页

作者：朱鸿源王与帅林敏西安交通大学生命科学与技术学院生物信息工程教育部重点实验室西安710049 西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室仿生工程与生物力学研究所(BEBC) 西安710049

上皮-间质转化(epithelial to mesenchymal transition,EMT)是胚胎发育、伤口愈合、癌症发展等生理、病理过程中的关键步骤,使细胞从紧密黏附在一起的上皮状态转变为分散排布的间质状态.该文提出了一个基质刚度和生长因子协同驱动EMT的... 详细信息

上皮-间质转化(epithelial to mesenchymal transition,EMT)是胚胎发育、伤口愈合、癌症发展等生理、病理过程中的关键步骤,使细胞从紧密黏附在一起的上皮状态转变为分散排布的间质状态.该文提出了一个基质刚度和生长因子协同驱动EMT的核心调控回路模型,发现在EMT过程中,基质刚度和生长因子通过协同调控EMT激活转录因子(EMT-activating transcript factors,EMT-TFs)来改变细胞间力学黏附分子E/N-钙黏素的表达,从而影响EMT的进程与可逆性.该模型揭示了力学和化学因素的协同作用对EMT过程中细胞间力学黏附的影响机制,为研究癌症等疾病的发生、发展机制和防治策略奠定了理论基础.

关键词：力学模型力-化耦合上皮-间质转化细胞间力学黏附

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草鱼不同月龄性腺组织学观察及性别特征基因cyp19a1a和amh的表达分析

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渔业科学进展 2024年

作者：祁博李胜杰杜金星肖小芳张东云朱涛雷彩霞刘志军宋红梅上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心中国水产科学研究院珠江水产研究所农业农村部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室湖州师范学院生命科学学院

为探讨草鱼(Ctenopharyngodon idella)性腺发生、性别分化及发育规律，本研究对1、2、3、4、5、6、12、24、36和48月龄草鱼性腺组织结构以及性别特征基因cyp19a1a和amh的表达差异进行了分析。组织切片结果显示，2月龄时，首次在生殖嵴... 详细信息

为探讨草鱼(Ctenopharyngodon idella)性腺发生、性别分化及发育规律，本研究对1、2、3、4、5、6、12、24、36和48月龄草鱼性腺组织结构以及性别特征基因cyp19a1a和amh的表达差异进行了分析。组织切片结果显示，2月龄时，首次在生殖嵴中观察到原始生殖细胞，标志原始性腺形成。3月龄时，雌性草鱼性腺中观察到卵巢腔和卵巢小叶。4月龄时，观察到卵原细胞，表明其在3月龄时出现解剖学分化，4月龄时出现细胞学分化。4月龄雄性草鱼在性腺中观察到输精导管，5月龄时观察到精原细胞，表明其在4月龄出现解剖学分化，5月龄出现细胞学分化。12、24、36和48月龄草鱼卵巢分别处于发育的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期，精巢则分别为发育的第Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期。荧光定量结果显示，雌性特征基因cyp19a1a在卵巢中的表达量总体呈先上升后下降再上升的趋势，2月龄时显著上调(P研究结果丰富了草鱼的繁殖生理学资料，也为其性别调控技术研究奠定了基础。

关键词：草鱼性别分化组织切片基因表达

胰腺癌细胞和血清完整蛋白质N-糖基化特征的质谱分析（中文）

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Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology) 2024年第1期 51-85页

作者：徐明明刘兆亮胡文华韩颖吴真陈素峰夏鹏杜璟张旭敏郝丕良夏骏杨霜苏州大学药学院临床质谱中心上海科技大学生命科学与技术学院复旦大学生命科学学院生物化学系基因工程国家重点实验室杭州医学院附属浙江省人民医院临床实验中心

胰腺癌作为最恶性的癌症之一，早期干预是提高生存率的关键。目前尚无可靠的方法对其发展为恶性肿瘤进行早期识别，因此在胰腺肿瘤发生过程中发现早期分子变化的要求迫在眉睫。异常糖基化与癌症进展密切相关，对将糖基化变化作为胰腺癌... 详细信息

胰腺癌作为最恶性的癌症之一，早期干预是提高生存率的关键。目前尚无可靠的方法对其发展为恶性肿瘤进行早期识别，因此在胰腺肿瘤发生过程中发现早期分子变化的要求迫在眉睫。异常糖基化与癌症进展密切相关，对将糖基化变化作为胰腺癌诊断的生物标记物已有较多研究，但详细的糖组学信息，尤其是胰腺癌在药物治疗前后的位点特异性N-糖基化变化研究，仍需进一步深入。本研究采用综合性固相化学酶糖组学手段，对胰腺癌细胞和患者血清中的聚糖、糖基化位点和完整糖肽展开分析。癌症细胞中N-聚糖的分析结果显示，原位肿瘤MIAPa Ca-2细胞分泌的糖蛋白增加，然而含有较多分泌糖蛋白的人类血清在其特定糖基化位点上的聚糖却发生了显著变化。上述结果表明，肿瘤特异性糖基化可作为胰腺癌诊断的潜在生物标志物。此外，本研究发现抗KRASG12C突变的小分子抑制剂AMG-510可显著降低MIAPa Ca-2细胞的糖基化水平，这表明KRAS在细胞糖基化过程中发挥抑制作用，将有助于AMG-510的抗肿瘤作用。

关键词：胰腺癌糖基化生物标志物糖蛋白组学质谱

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一株鸽副黏病毒Ⅰ型分离鉴定及致病性分析

畜牧兽医学报 2024年

作者：张姗刘大虎刘宝京梁琳梁瑞英汤新明仇旭升丁铲丁家波侯绍华中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部动物生物安全风险预警及防控重点实验室(北方)/农业农村部兽用生物制品与化学药品重点实验室天津农学院动物科学与动物医学学院天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室北京信和翔科技有限责任公司中国农业科学院上海兽医研究所

在天津的病死鸽病料中分离鉴定鸽副黏病毒Ⅰ型（pigeon paramyxovirus-1， PPMV-1），并对其进行遗传演化、生物学特性、致病性分析，为鸽副黏病毒Ⅰ型疫苗的研发提供科学依据。采用RT-PCR的方法进行病原检测，在SPF鸡胚上分离纯化病毒... 详细信息

在天津的病死鸽病料中分离鉴定鸽副黏病毒Ⅰ型（pigeon paramyxovirus-1， PPMV-1），并对其进行遗传演化、生物学特性、致病性分析，为鸽副黏病毒Ⅰ型疫苗的研发提供科学依据。采用RT-PCR的方法进行病原检测，在SPF鸡胚上分离纯化病毒；经遗传演化分析、致病性分析及动物回归试验对病毒分离株进行全面分析。结果显示：病死鸽的脏器样品经RT-PCR鉴定为NDV核酸阳性；鸡胚分离纯化后得到1株鸽副黏病毒Ⅰ型毒株，命名为Pigeon/TJ/CH/020/2020 （TJ20）。通过对病毒F基因测序及进化树分析，确定该毒株属于ClassⅡ类Ⅵ.2.***.1.2.2（原Ⅵk）基因亚型，裂解位点的氨基酸残基为112R-R-Q-K-R-F117，符合NDV强毒株的分子特征。交叉血凝抑制试验显示TJ20株与La Sota疫苗株存在明显的抗原性差异。TJ20株的鸡胚半数感染量(EID50)为10-8.38·0.1 mL-1、细胞半数感染量(TCID50)为10-8.64·0.1 mL-1、鸡胚平均致死时间（MDT）为62 h、1日龄雏鸡脑内接种致病指数（ICPI）为1.19。动物感染试验结果表明，1月龄鸽人工感染TJ20株后第4天（day post-challenge，dpc）开始出现嗜睡垂翅、腹泻、瘫痪、斜颈扭头等新城疫典型临床症状，发病率和死亡率均为100％。本研究从病死鸽组织中成功分离出一株具有高致病性的Ⅵ.2.***.1.2.2（原Ⅵk）基因亚型的TJ20毒株，为后续鸽副黏病毒Ⅰ型疫苗研发提供了重要的生物学材料。

关键词：鸽副黏病毒Ⅰ型分离鉴定 Ⅵ.2.1.1.2.2(原Ⅵk)基因亚型致病性