糖尿病的患病率逐年提高，是严重威胁人类健康的世界性公共卫生问题。人类已经研发出了许多降糖药物，并且大多数糖尿病患者能通过药物将血糖控制在理想水平，然而即便如此，目前的糖尿病药物治疗仍然存在着许多问题。光遗传学作为一个新兴领域，因为其高度的时空特异性，日益成为研究者关注的重点。本文主要针对光遗传学的最新进展及其在糖尿病治疗领域的应用前景进行综述。

开发具有高灵敏度、高特异性、低毒性的多功能纳米造影剂，使其能精准定位肿瘤，实时反映肿瘤生物学信息，是推动肿瘤分子影像技术发展、实现肿瘤早期及精准诊疗的核心。聚多巴胺（PDA）纳米材料是一种结构与天然真黑素极其相似的仿生材料，其聚合方法简单，可通过金属配位、π-π堆积、静电吸附等多种方式实现造影组件及靶向配体等功能分子的可控组装，具有良好的生物相容性和生物降解性，展现出巨大的临床转化潜力，已被广泛应用于肿瘤分子影像的临床前研究。综述了PDA纳米颗粒的合成方法、功能化修饰和组装策略及其在肿瘤分子影像学中的应用现状和研究进展，并对其发展趋势进行展望,有助于推动其在肿瘤分子影像领域中的应用。

目的:探讨Dickkopf相关蛋白3(DKK3)基因高甲基化对直肠癌增殖、迁移及侵袭的影响及其临床价值。方法:SW480、LOVO、HT29及HCT116等直肠癌细胞购自中国科学院细胞库。选择2016年1月至2016年12月直肠癌患者(直肠癌组)及直肠良性疾病患者(对照组)为研究对象。设计合成寡核苷酸序列(MON、UMON和CON)并转染至LOVO直肠癌细胞。采用甲基特异性PCR检测直肠癌患者(肿瘤组织、癌旁组织)、对照组直肠组织及直肠癌细胞系中DKK3基因甲基化状态；分析DKK3基因甲基化与临床病理因素、无进展生存期(PFS)及总生存期的关系；Transwell小室检测MON组、UMON组及CON组LOVO直肠癌细胞迁移及侵袭。两组间均数比较用独立样本 t检验；多组间均数比较用单因素方差分析(组间比较用LSD- t检验)。Kaplan-Meier生存分析并采用Log-rank比较。 结果:直肠癌组患者肿瘤组织DKK3基因甲基化率显著高于癌旁组织及对照组直肠组织(甲基化率分别72.2%、11.1%比12.0%)，差异有统计学意义( χ2＝88.756， P<0.05)。SW480、HT29及HCT116等直肠癌细胞系中DKK3基因呈甲基化状态，而在LOVO直肠癌细胞中呈未甲基化状态。低+中分化、N2淋巴结转移、肿瘤最大径≥3 cm、T3+T4及Ⅲ+Ⅳ期患者DKK3基因甲基化率显著高于高分化、N0+N1淋巴结转移、肿瘤最大径<3 cm、T1+T2及Ⅰ+Ⅱ期患者(甲基化率分别79.31%比59.38%、86.11%比62.96%、83.67%比58.54%、83.33%比59.52%、82.76%比53.13%)，差异有统计学意义( χ2＝5.922、4.673、5.833、5.198、7.610，均 P<0.05)。DKK3基因甲基化患者PFS及中位生存期显著低于DKK3基因未甲基化患者[PFS为(24.4±3.8)个月比(33.7±4.1)个月，中位生存期为(31.5±4.2)个月比(42.8±5.4)个月]，差异有统计学意义(Log-rank＝21.135、30.876， P<0.05)。MON组LOVO直肠癌细胞1~6 d细胞活力、细胞迁移数及侵袭数均显著高于UMON组及CON组LOVO直肠癌细胞[1 d的吸光度( A)值分别为0.21±0.03、0.14±0.03比0.15±0.04、2 d的 A值分别为0.31±0.04、0.21±0.04比0.23±0.05、3 d的 A值分别为0.42±0.05、0.29±0.05比0.28±0.06、4 d的 A值分别为0.57±0.05、0.33±0.06比0.35±0.05、5 d的 A值分别为0.71±0.08、0.45±0.06比0.44±0.07、6 d的 A值分别为0.89±0.09、0.53±0.08比0.54±0.09，细胞迁移数分别为(687.1±23.5)、(287.5±15.4)个比(285.9±15.1)个；细胞侵袭数分别为(419.6±34.2)、(151.7±14.9)个比(152.6±15.5)个]，差异有统计学意义( F＝11.382、13.263、14.651、16.128、19.877、21.235、44.981、37.247， P<0.05)。 结论:DKK3基因高甲基化可促进直肠癌细胞增殖、迁移及侵袭，有助于直肠癌病情及预后评估。

目的:运用生物信息学方法挖掘农药慢性暴露诱导的差异表达基因（DEGs）及其富集的信号通路，探索其潜在致病机制和关键基因。方法:于2021年7月，从基因表达综合数据库（GEO）中下载与农药毒效应相关的高通量基因表达谱数据，样本来源为长期接触农药的美洲男性农场工人和其他行业工人，获取DEGs；利用R软件clusterProfiler包对所选择的DEGs进行GO、KEGG及基因集富集分析（GSEA）；采用STRING、Cytoscape等工具对其进行蛋白质相互作用网络的构建及可视化分析；借助MCODE及Cytohubba等分析得到基因功能模块，从而筛选出核心基因。结果:共筛选出GSE30335数据集的DEGs 189个，其中上调基因101个，下调基因88个。GO、KEGG及GSEA结果显示，DEGs主要富集于神经元投射发育调控、运动调节、核糖体蛋白合成等生物学功能及以帕金森病为代表的复杂神经系统疾病相关的通路上。综合筛选发现，KLF1为农药暴露的核心基因，其差异表达倍数为0.456（ t=-3.82， P=0.021）。 结论:长期农药暴露可造成接触人群多个基因的差异表达，可能通过下调KLF1并经由其介导的一系列生物学途径参与神经系统的病理学改变。

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是一大类锌依赖性内肽酶家族，主要由结缔组织合成，可降解细胞外基质(extracellular matrix，ECM)和基底膜，影响正常组织的再生和重建，参与恶性肿瘤的病理过程。基质金属蛋白酶-7(matrix metalloproteinase-7，MMP-7)是该家族中结构最小的成员，在身体的多个组织中均有表达，如甲状腺、乳腺、肺部、消化道、生殖系统、肝胆系统等。近年来，MMP-7在肝胆疾病中的作用越来越受到关注，研究发现MMP-7不仅在肝胆恶性肿瘤的生长、转移和侵袭过程中高表达；在肝脏纤维化、胆道闭锁等疾病中也异常升高，甚至可以作为胆道闭锁早期诊断的生物学标志物。

目的:探讨1例ABw07亚型先证者所携带的Bw07等位基因及其转移酶改变的分子生物学机制。方法:选取1例2岁男性患儿为研究对象。先证者及其父母的外周血采用试管法鉴定ABO血型，并对三者进行ABO亚型PCR-SSP检测、ABO基因测序以确定其血型基因型，最后通过模拟突变、DUET结构预测、分子动力学分析和体外细胞实验验证p.Arg352Gln突变对Bw07转移酶的影响。结果:先证者及其母亲血清学表型分别为ABw和Bw，父亲为正常的A型，ABO亚型PCR-SSP检测确定三者基因型分别为Bw07/A、Bw07/O、A/A，Sanger测序进一步验证了先证者及其母亲携带有Bw07基因，模拟突变显示R352Q突变后分子间作用力减弱，DUET预测该p.Arg352Gln突变可以影响Bw07转移酶的热力学稳定性，分子动力学分析证实了热力学稳定性的改变主要是与125-133、193-198、336-354区域氨基酸骨架原子出现较大的波动性有关，体外细胞实验进一步验证了Bw07转移酶合成的抗原减弱。结论:ABw07亚型的形成与Bw07转移酶上高度保守的Arg352突变成Gln有关。

细菌在维持人体健康和诱导疾病的发展中扮演着重要角色，其生物学功能常与蛋白质表面附着的聚糖有关。近年来，细菌蛋白的糖基化修饰受到越来越广泛的关注。随着合成生物学的不断发展，以及人们对蛋白糖基化修饰系统的深入研究，部分蛋白糖基化修饰系统已经应用于工程菌中，独立发挥蛋白质修饰作用，使得"定制糖蛋白"成为可能。本文就细菌蛋白糖基化修饰过程中的基本组成要素、糖基化修饰类型、途径及其糖基化修饰的生物学功能和应用等方面的研究进展进行了综述。

目的:制备新型β-淀粉样蛋白(Aβ)显像剂(2-((2-6-[ 18F]氟-5-(甲氨基)吡啶-2-基)苯并噻唑-6-基)硫代)乙醇( 18F-FINH-Me)，评价其生物学分布及其与Aβ的亲和性。 方法:使用GE FN自动化模块合成 18F-FINH-Me，采用高效液相色谱(HPLC)对产品进行质量控制及稳定性检测。研究 18F-FINH-Me在正常C57BL/6小鼠( n＝25)体内的生物学分布；对阿尔茨海默病(AD)模型鼠( n＝5)和与其年龄及背景匹配的正常C57BL/6小鼠( n＝5)进行microPET/CT显像。取小鼠脑组织进行Aβ免疫组织化学染色；取AD患者(女，69岁)和健康志愿者(女，66岁)死后的人脑切片进行 18F-FINH-Me放射自显影。 结果:18F-FINH-Me衰减校正后的产率为(53±4)%( n>20)；放射性纯度>98%( n>20)；比活度达79.90~122.00 GBq/μmol ( n＝10)；室温下在磷酸盐缓冲液(PBS)中温育4 h无脱氟现象，稳定性好。生物学分布表明， 18F-FINH-Me主要经过肝肾排泄。MicroPET/CT显像示AD小鼠脑内 18F-FINH-Me有明显放射性摄取，注射后1~2 min达到峰值，且洗脱速度快(全脑标准摄取值：注射后1 min 0.73±0.17，注射后30 min 0.31±0.06)。免疫组织化学结果显示AD模型鼠脑内有丰富的Aβ斑块沉积，而正常C57BL/6小鼠脑内无斑块沉积。放射性自显影结果表明 18F-FINH-Me对AD患者脑内沉积的Aβ斑块高标记，而在健康志愿者的脑切片中未出现特异性标记。 结论:18F-FINH-Me可能是一种有效检测脑内Aβ斑块的PET显像剂。

牙釉质仿生矿化是模仿牙齿形成的生物矿化机制，在体外模拟机体微环境，通过分子仿生合成和分子自组装等技术，构建类似牙釉质生理形成过程的微观条件，从而控制无机矿物晶体的形成过程，最终形成具有独特微观结构以及优异的生物学和理化性能的类牙釉质结构的过程。牙釉质结构破坏后的再矿化及仿生矿化修复是未来方向，有较大的临床应用需求及前景，近年研究进展迅速，研究成果引人瞩目。本文对相关进展作一综述。

越来越多的证据表明，在免疫系统的进化过程中，精氨酸是调节免疫反应的节点。长期以来，适当补充精氨酸与免疫反应的改善息息相关。精氨酸除了是蛋白质合成的组成成分外，还是不同代谢途径的底物，对免疫细胞生物学有着深远影响，特别是对巨噬细胞、树突状细胞和T细胞免疫生物学。精氨酸的可用性、合成和分解与免疫反应高度相关，对它们的微调可决定不同的促炎或抗炎免疫结果。在这里，我们回顾了人类和啮齿动物体内精氨酸代谢的生物途径，它们是免疫细胞获得这种半必需氨基酸的重要调节因素。随后，我们回顾了既往已经发现或新发现的精氨酸生物合成和分解途径对主要免疫细胞功能的影响。最后，由于精氨酸已成为了一种影响多种免疫功能的分子，我们整理了关于精氨酸代谢紊乱或异常如何与感染性疾病、自身免疫和癌症等病理有关的关键概念。