目的:综述空间辐射生物效应及生物防护技术，为深空探测任务辐射防护的深入研究提供线索。资料来源与选择 国内外该领域的相关文献。资料引用 国内外公开发表的相关文献39篇。资料综合 空间辐射是深空探测任务中影响航天员健康和任务完成最重要的环境有害因素，可致全身多组织器官癌症，心血管、中枢神经系统和眼晶状体等的退行性疾病以及骨髓、脑和胃肠道的急性辐射综合征等。效应机制包括自由基产生、氧化应激、DNA等生物大分子断裂、炎症、细胞凋亡及旁效应等。可根据空间辐射效应发展不同阶段的机制特点进行生物防护。结论:深空辐射可致癌症、退行性变和急性辐射综合征等健康风险，主要从减少自由基、促进DNA修复及抑制细胞凋亡等方面对其进行防护和减缓。

骨组织工程再生技术有望对因肿瘤、外伤等造成的颌面部骨缺损进行修复。表面图案化在骨组织工程中占有重要地位。微接触印刷技术是一种通过弹性压模与基材接触，从而将压模上的材料转移至基材上形成图案的新兴技术，可用以转移聚合物、生物大分子等多种墨水，其最大特点在于能实现高通量、高精度的表面图案化，现已得到广泛应用。本综述归纳总结微接触印刷技术的应用及优化，并对其在骨组织工程中的应用前景进行展望。

液-液相分离(liquid-liquid phase separation,LLPS)是指细胞蛋白质和核酸等生物大分子在弱多价相互作用的驱动下,凝聚成液态无膜细胞器的可逆过程.目前检测生物大分子相分离的方法主要包括光漂白后荧光恢复法等.异常LLPS与人类多种癌症发生发展相关,肿瘤相关生物大分子(mRNA、lncRNA、肿瘤相关蛋白等)可通过发生相分离或异常相分离,影响转录翻译和DNA损伤修复、调控细胞自噬和铁死亡功能,进而调控多种肿瘤的发生发展.本文总结了LLPS在肿瘤发生发展中作用机制的最新研究进展,阐述了包括mRNA、lncRNA、蛋白质等生物分子发生异常相分离后促进/抑制自噬、肿瘤免疫、DNA损伤修复、细胞铁死亡等,进而影响肿瘤发生发展.目前研究表明,多种生物大分子能够发生相分离调控转录翻译、表达、转录后修饰、细胞信号转导等生物学过程.基于此,拓展相分离研究领域,深入研究其分子机制和调控过程具有深远的科学前景.

微生物细胞在自然环境或工业应用中经常受到酸胁迫,严重制约细胞生长性能和产物合成效率.为了在各种酸性环境中生存,耐酸细菌发展出多种保护机制来维持细胞内pH稳态,如氢离子消耗、细胞膜保护、代谢修饰等.因此,深入研究耐酸机制、改进菌株耐酸能力对于利用微生物发酵合成高附加值产品具有重要意义.作为模式微生物,大肠杆菌耐酸机制的研究较为透彻,近年来其耐酸性改造也取得了重大进展.本文主要总结了大肠杆菌的氧化或葡萄糖抑制系统(acid resistance system 1,AR1)、谷氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 2,AR2)、精氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 3,AR3)、赖氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 4,AR4)和鸟氨酸依赖型耐酸系统(acid resistance system 5,AR5)、细胞膜保护以及生物大分子修复等方面的耐酸机制,并概述了利用传统代谢工程、全局转录工程和适应性实验室进化等方法构建大肠杆菌耐酸菌株的研究进展,同时展望了大肠杆菌耐酸机制及其改造的后续研究方向.

超声是指频率高于20 kHz、能在连续性介质中传播的机械波.临床上超声不仅用于诊断疾病,也是康复理疗科常用的治疗手段,应用广泛,如治疗骨关节炎、炎症和感染、促进骨折愈合、软组织修复等.低频超声通常指频率在20kHz～1 MHz,相比高频超声(＞3 MHz)具有通透性强、声能吸收少、对组织损伤小的特点.低强度超声通常是指强度＜3 W/cm2的超声,与高能聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)相比,低强度超声以其热损伤小、机械作用弱的优势常被用于治疗肿瘤.治疗用超声相关的生物学效应包括热效应、机械效应和空化效应,而低强度超声主要通过空化效应发挥作用.超声的空化效应分为非惯性空化(空泡的稳定震荡)和惯性空化(空泡增长与爆破)两种,非惯性空化会引起流体的运动,对周围组织产生剪切力和微射流;惯性空化会产生高温和冲击波,诱发压力梯度,使周围组织破裂,同时空泡爆破期间还会产生高活性物质如活性氧和自由基,会损伤细胞膜、蛋白质、核酸等维持细胞功能的大分子,导致细胞或周围组织的破坏.本文就超声治疗肿瘤的机制综述如下.

嗜酸菌是一类可以在极端酸性环境下生存的微生物,在生物整治以及耐热耐酸酶的提取等领域发挥着重要作用.一些嗜中性工程菌株在发酵过程中经常遇到自身环境酸化的问题,嗜酸菌独特的耐酸能力及其耐酸模块为构建耐酸能力强的嗜中性工程菌株提供了思路.因此,从细胞膜的稳定性及低渗透性,耐酸相关的能量代谢,生物大分子的修复以及胞内缓冲作用等方面对嗜酸菌的耐酸机制进行深入探讨,并展望了嗜酸菌在耐酸工程菌株合成生物学领域的作用.

透明质酸是一种线性大分子黏多糖,具有良好的生物相容性、亲水性、抗原性等特点.该文主要综述了透明质酸在眼科、外科、关节炎、整形美容科、创伤修复领域的应用现状及组织工程领域的应用潜能.

弹性纤维是细胞外基质必需的生物大分子.弹性纤维尤其是弹性蛋白的主要结构组分发生变化时,常会引起器官功能减退.弹性纤维是心脏的重要间质成分,其生物学结构和功能复杂,对心脏的生理功能和心肌修复有重要作用.

自噬广泛发生在真核细胞内,是清除细胞内功能异常的细胞器、病原体和错误折叠的蛋白质等有害大分子物质的重要途径,在维持细胞内环境稳态中发挥重要作用[1] ,自噬功能失调与许多疾病的发生、发展有关. 巨噬细胞是机体固有免疫的重要组成部分,在防御、炎症、修复和代谢等生理及病理过程中发挥重要作用. 同时巨噬细胞也是一种异质性细胞,在不同刺激下可活化成为不同类型( M1、M2 型巨噬细胞) ,称之为巨噬细胞极化[2]. 两种极化类型的巨噬细胞发挥不同的生物学效应. 本文对近年来自噬与巨噬细胞极化之间关系的研究进展作一综述.

真核生物的染色质是由DNA及结合在DNA上的多种组蛋白等组合形成的生物大分子复合体,其基本单位是核小体,而组蛋白修饰是指在组成核小体的组蛋白末端所发生的甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等修饰.组蛋白修饰能够诱导染色质结构发生变化,从而影响多种生物学功能,比如DNA损伤修复、转录调控以及RNA可变剪接等.组蛋白修饰类型众多,并且不同类型的组蛋白修饰之间还存在协同或拮抗作用,由此导致了组蛋白修饰的功能多样性和复杂性.近年来,得益于高通量测序技术的进步和生物信息学的发展,越来越多组蛋白修饰的功能及其作用机制被发掘.本文总结了组蛋白修饰的主要类型及其功能,以期为更加深入地开展组蛋白修饰相关研究提供参考.