外泌体是一种机体内大多数细胞分泌的直径为30~150 nm，具有脂质双层膜的微小囊泡，可以直接反映分泌细胞的生理和功能状态，参与细胞间的物质运输和信息通讯，其作为肿瘤早期诊断和治疗评估的生物标志物具有重要意义。外泌体的检测方法有很多，在这些检测方法中，适配体传感器技术以其价廉易用、响应快、灵敏度高、特异性强等特点，帮助肿瘤患者早期发现，早期获得诊断，早期治疗，提高生存率，并为愈后效果的评价提供了重要依据。常见的适配体传感器有荧光、电化学、比色法、光致发光、横向流动带、表面增强拉曼散射和表面等离子体共振适配体传感器，不同的适配体传感器具有不同的特征，文章对几种常见适配体传感器检测肿瘤外泌体的研究进展进行阐述。

背景与目的:阐明介导肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)与肿瘤细胞之间通讯的信号分子仍然是一个巨大的挑战,这些信号分子对癌症转移至关重要.本研究旨在探讨普列克底物蛋白2(pleckstrin-2,PLEK2)/miR-196a信号轴介导肿瘤微环境中肺癌细胞的通讯机制.方法:选择人肺腺癌细胞系H1299和人胚胎肺细胞MRC-5作为研究对象.用表达PLEK2的慢病毒(PLEK2)和载体对照(Vector)转染H1299细胞,并在转染24 h后分离外泌体(Vector_exo、PLEK2_exo).采用miR-196a模拟物或抑制剂转染MRC-5细胞.通过蛋白质印迹法(Western blot)分析PLEK2和上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白水平,采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)分析miR-196a表达,采用transwell实验测定细胞转移和侵袭能力.将6只雌性BALB/c-nu小鼠随机分为Vector组和PLEK2组,每组3只.通过尾静脉向各组小鼠注射转染Vector或PLEK2的H1299细胞.4周后,取出肺组织进行H-E染色和免疫组织化学染色分析α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)表达.所有动物实验均经长沙市第一医院(中南大学湘雅医学院附属长沙医院)伦理委员会批准(伦理编号为EI-2021-103).结果:与Vector组相比,PLEK2组小鼠肺结节数和转移灶中α-SMA表达显著增加(P＜0.001).与Vector组相比,PLEK2组H1229细胞中miR-196a表达水平显著增加(P＜0.05),并且PLEK2_exo中miR-196a表达水平显著高于Vector_exo(P＜0.05).与Vector_exo组相比,PLEK2_exo组MRC-5细胞中miR-196a、α-SMA和成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein,FAP)表达水平显著增加(P＜0.05).与阴性对照(negative control,NC)相比,miR-196a转染的MRC-5细胞中α-SMA和FAP表达水平显著增加(P＜0.05).相反,通过miR-196a抑制剂(si-miR-196a#1、si-miR-196a#)转染,α-SMA和FAP表达水平被显著抑制(P＜0.05).与NC-CM组相比,miR-196a-CM组H1299细胞的转移、侵袭细胞数和波形蛋白(vimentin)表达均显著增加(P＜0.001),E-钙黏蛋白(E-cadherin)表达显著降低(P＜0.001).此外,与Vector_exo-CM组相比,PLEK2_exo-CM组H1299细胞的转移、侵袭细胞数和vimentin表达均显著增加(P＜0.01),E-cadherin表达显著降低(P＜0.001).结论:PLEK2上调能够增强肺癌细胞来源的外泌体miR-196a水平,从而促进CAFs激活.激活的CAFs能够进一步增强肺癌细胞的侵袭能力.

生存与繁殖对生物体维持和延续种群数量稳定至关重要.表皮碳氢化合物具有维持昆虫水分平衡和信息通讯的双重功能,目前对于昆虫在不同气候条件下如何权衡防脱水与保持化学信号可靠性的潜在冲突尚不清楚.本文以寄生于鸡嗉子榕(Ficus semicordata)雄花期果内的传粉榕小蜂窝榕小蜂(Ceratosolen gravelyi)为研究对象,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)解析雨季、雾凉季和干热季中雌、雄成虫表皮碳氢化合物的种类及含量,运用非度量多维尺度排序、相似性分析、置换多元方差分析和随机森林等方法分析了窝榕小蜂表皮碳氢化合物对不同季节变化的响应机制.结果表明:(1)窝榕小蜂表皮碳氢化合物由34种C7-C44的化合物组成,包括正链烷烃、甲基烷烃、烯烃和甲基烯烃;其中角鲨烯(squalene)、2-甲基二十八烷(2-Me-C28)、正三十四烷(n-C34)、正三十六烷(n-C36)和正四十四烷(n-C44)为主要成分(＞5％).(2)不同性别窝榕小蜂表皮碳氢化合物的组成及含量存在显著差异,正四十二烷(n-C42)、17-三十五烯(17-C35∶1)、1-二十九烯(C29∶1)、2-Me-C28和角鲨烯是造成两性差异的重要贡献量化合物.(3)雌、雄成虫表皮碳氢化合物均具有明显的季节变化:在干热季中,雌蜂正链烷烃(n-C34、n-C36和n-C44)的比例及碳氢化合物的总绝对含量增加,2-Me-C28和角鲨烯的比例降低;雄蜂甲基烯烃的比例增加,正链烷烃和甲基烷烃的比例降低,碳氢化合物总绝对含量无明显变化.本研究发现窝榕小蜂表皮碳氢化合物具有明显的性二型和强烈的季节可塑性,2-Me-C28和角鲨烯可作为雄蜂配偶识别时的候选性信息素;雌、雄成虫在适应高温和/或干燥的气候条件时存在差异化响应,表明窝榕小蜂两性表皮碳氢化合物在不同季节变化中采取不同的适应性策略.本研究揭示了榕小蜂应对不同气候环境的化学适应机制,为研究昆虫双重性状和理解生态适应与物种形成之间的功能联系奠定了化学基础.

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种严重威胁骨骼健康,增加骨折风险,对生活质量造成重大影响的慢性疾病.巨噬细胞作为免疫系统的重要成员,在特定刺激下极化为具有促炎特性的M1型巨噬细胞和具有抗炎和促修复特性的M2型巨噬细胞.M1/M2比例的失衡会引发骨吸收增加、骨密度下降和骨折风险升高等骨质疏松症的病理变化.笔者概述了巨噬细胞极化过程以及不同巨噬细胞分型在骨质疏松中的作用机制.M1 巨噬细胞通过分泌TNF-α、IL-23和IL-1等炎性因子、触发RANKL/OPG系统并促进破骨细胞分化并抑制骨生成细胞的作用,从而加剧骨质疏松发展.M2 巨噬细胞通过分泌BMP2、TGF-β和IL-4等炎性因子,刺激NF-κB等信号通路,抑制破骨细胞的激活并促进成骨细胞的活性,改善骨质疏松的状况.此外,笔者还介绍了巨噬细胞与其他细胞之间的通讯对骨形成的影响.针对巨噬细胞极化,笔者从化学药物、生物活性分子以及中药领域分别介绍了通过调控巨噬细胞M1/M2比率治疗和预防骨质疏松的最新策略,期望为骨质疏松症的治疗提供新的视角和方向.

表皮碳氢化合物是昆虫种内和种间识别的重要信息化合物,探究黑尾胡蜂Vespa soror表皮碳氢化合物的种类及蜜蜂的电生理反应对理解蜜蜂与胡蜂间的化学通讯具有重要意义.本研究采用有机溶剂浸提法结合气相色谱-质谱联用技术分析了黑尾胡蜂翅和足的表皮碳氢化合物种类及相对含量,利用昆虫触角电位(EAG)技术分析了东方蜜蜂Apis cerana、西方蜜蜂A.mellifera对其的反应.结果表明,黑尾胡蜂表皮碳氢化合物由C23～C31的31种碳氢化合物构成,其中烷烃类物质26种、烯烃5种,甲基支链烷烃的含量最高,在翅和足中的相对含量分别是58.72%和71.44%.东、西方蜜蜂均对黑尾胡蜂的表皮碳氢化合物产生显著的EAG反应(P<0.001),且东方蜜蜂的EAG相对反应值显著高于西方蜜蜂(P<0.05),说明东方蜜蜂对黑尾胡蜂表皮碳氢化合物的敏感性比西方蜜蜂更高,这可能与两者长期协同进化形成的捕食与反捕食关系有关.

1. 登载食物化学、实验营养、实用营养、公共营养、临床营养及相关的论著、简报、实验技术、重要文件等. 2. 来稿要求数据可靠,简明扼要,文句通顺.研究报告一般不超过 5 000 字,研究简报限 3 000 字内. 3. 文题限 22 字内,作者人数原则上不超过 6 人,正文前附中英文摘要,按目的、方法、结果、结论四段书写,下列关键词,中英文要对应.简报只附英文题目.作者与单位一般不更换.研究生论文由培训单位署名,研究生导师注明为通讯作者.

2023年10月31日,浙江大学药学院、金华研究院、先进药物递释系统全国重点实验室顾臻教授、俞计成研究员和王金强研究员在《自然·通讯》(Nature Communications)发表了最新研究成果论文"An in situ dual-anchoring strategy for enhanced immobilization of PD-L1 to treat autoimmune diseases"(DOI:10.1038/s41467-023-42725-1).该研究开发了一种"双锚定"细胞表面工程化策略,通过结合点击化学和物理插膜技术延长免疫检查点抑制剂蛋白程序性死亡配体-1 (PD-L1)在目标细胞如胰岛β细胞和软骨细胞膜表面保留时长,从而抑制T淋巴细胞活性.研究结果验证了在动物模型中该策略可有效缓解自身免疫性疾病如I型糖尿病和类风湿性关节炎的发病率和症状.

植物花挥发物是维持昆虫-植物传粉互作的重要化学信号,其组成的多样性对于理解传粉昆虫与植物相互作用的形成、维持和进化具有重要意义.榕树与其传粉榕小蜂是一种专性的互惠共生关系,榕树为榕小蜂提供繁殖场所,榕小蜂为榕树传粉.而榕果雌花期(接收期)释放的特异性挥发物是维持双方相互作用的关键媒介.本研究以西双版纳地区同域分布的6 种雌雄异株榕树为研究对象,用固相微萃取和气相色谱质谱联用仪对雌花期榕果的挥发物组成进行了分析.共发现77 种化合物,包含脂肪酸类衍生物6 种、单萜类化合物 16 种、倍半萜类衍生物50 种和芳香族化合物 5 种,不同化合物对挥发物距离差异性的贡献率依次是:对甲基苯甲醚(4-methylanisole,2.15)、β-罗勒烯(β-Ocimene,0.84)和喜沙木烯(Prezizaene,0.73).不同物种间挥发物组成有显著的差异,且挥发物的差异与榕树系统发育距离具有正相关性,但同一物种不同性别间的挥发物组成上没有显著的差异.本研究中发现雌雄异株榕树挥发物组成具有多样性高、种内性别间相似、种间差异大,系统发育一致性的特点,上述特点在榕树物种分化以及维持雌雄异株榕树繁殖的化学通讯机制中可能发挥着关键作用.

昼夜节律,俗称生物钟,是生物为了适应地球自转产生的昼夜更替而形成的一种节律性生命活动规律,一直被认为是生物体内一种无形的"时钟",精密调控着机体重要生理功能.大脑视交叉神经上核(SCN)区域是昼夜节律的指挥中枢,又称"中枢时钟",其神经元的初级纤毛,在每个神经元的细胞膜上只有1根,犹如"天线"结构.这一"天线"结构每24h伸缩1次,如同生物钟的指针,通过它可实现对机体节律的调整和时差的调节.进一步在倒时差动物模型中发现,野生型小鼠需要7～9 d才能适应新的时间周期,而SCN纤毛特异缺陷小鼠仅需1～2 d就适应了新的时间周期.同时,该缺陷型小鼠SCN神经元间的通讯能力大为减弱.更深入的机制研究发现,SCN初级纤毛的节律性变化驱动了Hedgehog通路的节律性激活,进而调控多个核心生物钟基因以及神经递质等的振荡性变化.利用化学抑制剂Vismodegib特异阻断小鼠SCN区Hedgehog通路,发现给药后的小鼠也能够快速适应新的时间周期(1～2 d).此项发现为节律调控新药研发开辟了全新路径.

环境因素影响昆虫两性间的化学通讯,也影响性信息素技术的田间防治效果.本文探讨了温度对二化螟雌蛾性信息素产生以及雄蛾对性信息素触角电位反应的影响,以期为田间二化螟的性信息素防治提供指导.在二化螟蛹期和成虫期进行不同温度处理(15、20、25、30和35℃),然后利用气相色谱仪(GC)分析雌蛾性腺内各性信息素组分的含量及比例,同时利用触角电位仪(EAG)测定雄蛾对性信息素组分的电生理反应.结果表明:25℃处理中雌蛾性腺内3个性信息素组分(Z9-16:Ald、Z11-16:Ald和Z13-18:Ald)的含量均显著高于其他温度处理(15、20和30℃),且25℃处理中Z13-18:Ald的相对比例也显著低于其他温度处理.就雄蛾对性信息素的敏感性而言,对3种性信息素单一组分及特定比例混合物的EAG反应在15～25℃间没有显著差异,但在25～ 35℃间(Z13-18:Ald在30～35℃间)随温度升高呈下降趋势,且30℃较25℃显著降低,35℃较30℃又显著降低.综合分析认为,二化螟性信息素通讯的适宜温度为20～25℃,温度过高或过低均不利于二化螟两性间的正常化学通讯.研究结果为二化螟性信息素防治技术的合理应用及极端温度条件下害虫种群发生的预测预报,提供了重要参考.