结直肠癌(CRC)作为一种具有高发病率和高死亡率的恶性肿瘤,其发病机制复杂,现代治疗手段效果不甚理想,寻找低毒、高效的防治方案仍是CRC研究的重点和难点.临床防治CRC中,中医药发挥着重要作用,其具有多方面的手势,包括毒副作用小、多靶点、多途径等.近年来,随着分子机制及药理作用的深入研究,多数学者发现,CRC发病涉及多个信号通路的异常.其中,细胞焦亡是一种机体调节细胞程序性死亡的模式,能调节多种细胞信号级联反应,可参与CRC的调控过程.此外,在中医药领域中,随着分子生物学技术的不断发展,中医药与细胞焦亡影响CRC的研究也逐渐兴起.通过文献筛选和相关报道发现,一些中药复方和中药单体能通过靶向干预细胞焦亡在CRC中发挥抗肿瘤作用,现对其进行简要归纳总结,以期在中医药防治CRC领域提供理论和诊疗思路参考.

p53是细胞内最重要的抑癌基因之一,超过50％的人类肿瘤存在以错义突变为主的p53基因变异,导致肿瘤细胞中突变体p53蛋白的产生和积累.除了丧失正常的生物学功能、并通过显性负效应抑制野生型p53的转录活性和肿瘤抑制能力,越来越多的研究表明,突变体p53的"功能获得(gain-of-function)"是其促进肿瘤进展和转移的重要途径.翻译后修饰是调节p53分子功能的关键方式,对野生型p53及不同类型突变体p53的调控表现出普遍性和特异性的双重特征,是靶向突变体p53进而逆转肿瘤的新兴潜在靶点.本文以突变体p53的翻译后修饰为切入点,对突变体p53通过"功能获得"参与肿瘤发生发展的过程、翻译后修饰对突变体p53的调控机制,以及靶向突变体p53及其翻译后修饰在肿瘤治疗中的应用做一综述.此外,我们还讨论了突变体p53在肿瘤生物学研究中尚未解决的问题,并对未来的研究方向进行了展望.本综述旨在系统概括翻译后修饰对突变体p53"功能获得"的调控和在肿瘤发生发展中的意义,为开发基于靶向突变体p53翻译后修饰的肿瘤干预策略提供依据.

细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是细胞主动分泌的具有磷脂双分子层结构的囊泡,天然携带母细胞来源的各种内容物,保留母细胞的生物学特征,可以反映其分泌时的母细胞状态.为了解EVs的生物发生及其在机体内的生物学功能,科学家们做了许多尝试,但直接检测EVs有一定的困难,目前的检测技术通常以EVs内容物作为检测对象,实现间接表征的目的.通过分析体液中的EVs,可以实现疾病诊断的目的,对EVs进行详细表征可以推动精准医学的发展.EVs属于内源性物质,可作为递送药物的载体,具有增加药效、降低药物毒理作用和辅助药物通过生物屏障的优势.目前,作为药物或者递送药物的载体应用尚存在的问题,包括(1)EVs内容物的表征,以便使用更明确定义的EVs;(2)开发适合的检测方法来监测体内的EVs,以确定和优化EVs的剂量、给药途径及潜在毒性;(3)确定EVs膜组成的种类及数量.EVs直径为纳米级别,内容物含量少,但临床应用价值大.应用中选择合适的分析技术将能够对EVs类型进行全面表征,并进一步推进对EVs生物学的理解,开发基于EVs的新型诊断和治疗方法,促进其临床转化.本综述介绍了 EVs研究中分析技术的原理、应用及优缺点,重点是EVs和EVs中蛋白质的表征检测技术.

骨骼肌衰老是机体衰老的相关生物学事件,以质量丢失和功能衰退为显著特征,金属组学尤其是铜金属组学在其中的功能角色正日益得到关注.铜金属组学在衰老状态下表现为铜过载,其触发的毒理效应具有激活骨骼肌细胞中发生凋亡、焦亡、铁死亡、铜死亡及并促进α突触核蛋白聚集的特异性分子潜力,相关的信号级联最终可诱导衰老肌纤维中蛋白质、线粒体和卫星细胞等内容物代谢失衡及裂解丢失,同时可触发神经肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)退化和异常,是骨骼肌衰老萎缩的新型病理生理机制.本综述首次系统地解码骨骼肌衰老萎缩调控网络中铜的分子生物学功能、衰老骨骼肌中铜过载的潜在机制,以及铜过载诱导的多种细胞死亡形式例如凋亡、焦亡、铁死亡及铜死亡的信号转导途径在骨骼肌衰老萎缩中的新角色,为临床上应用铜螯合改善和治疗骨骼肌衰老萎缩提供潜在分子靶点和方案选择.

为合成代谢途径选择宿主生物,并为合成代谢途径中的外源反应确定外源酶是合成生物学和代谢工程的两大挑战问题.自然界中存在成千上万种微生物和生物合成反应,仅通过生物实验来确定这些目标既昂贵又耗时.本文设计开发了一种名为RPS(recommend metabolic pathway's species)的新型生物推理软件系统,以辅助合成代谢途径的设计.RPS软件可根据竞争性内源反应的比例和途径末端代谢物的数量为合成代谢途径推荐合适的宿主生物,并通过酶的系统发育距离和反应动力学信息为宿主生物中的外源反应识别合适的外源酶.有别于已有的以宿主为中心的合成代谢途径设计工具,RPS软件以代谢途径为中心的特点可帮助研究人员以不同视角评估合成代谢途径设计.实验结果表明,RPS软件工具可准确识别合成代谢途径潜在的宿主生物,并为合成代谢途径中的外源反应发现合适的外源酶.用户可通过https://biolab.gxu.edu.cn/RPS在线使用RPS软件工具.

糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease,DKD)作为2型糖尿病普遍且严重的微血管并发症,慢性微炎症状态是DKD个体肾脏组织损伤加重的重要因素.巨噬细胞是免疫-炎症反应的重要角色,其根据微环境的差异,可瞬态、可逆地极化为促炎的M1表型及抑炎的M2表型.M1/M2巨噬细胞极化平衡紊乱可导致炎性细胞因子聚集在肾小球及肾间质,加剧DKD的病情进展,因此恢复巨噬细胞极化的平衡,是改善DKD慢性微炎症状态的重要途径.巨噬细胞极化是一个多样化、可塑性的复杂动态过程,在极化过程中涉及的多种信息分子和细胞因子在DKD病情进展中具有重要的调控表型的作用,与DKD代谢、炎症、纤维化、线粒体自噬等多种机制有着紧密的联系,通过极化作用协调炎症反应,在代谢相关性疾病炎症的调节中发挥着关键作用.巨噬细胞极化所涉及的复杂的通路网络与中医药多通路、多靶点的治疗模式相吻合.中药活性成分及中药复方均可通过调控巨噬细胞极化实现对DKD的干预,通过减轻肾脏炎症修复肾脏组织,促进肾功能恢复的相关研究已不鲜见.因此,该研究基于现有证据,针对中医药靶向M1/M2巨噬细胞极化平衡改善DKD的研究进展作一综述,旨在挖掘巨噬细胞极化在调控DKD方面的潜力,希冀为DKD的中医药临床诊治及生物学机制的探索提供证据支持.

中药中蕴含着许多高价值活性成分,如青蒿素、紫杉醇、长春碱以及长春新碱等,但是这些中药高价值活性成分在基原植物中含量较低,结构复杂,提取和分离难度较高.为了保护有限的中药资源,研究人员采用化学全合成策略,成功制备了许多结构高度复杂的中药高价值活性成分,但是化学全合成面临苛刻的反应条件,冗长的合成路线及较低的收率等挑战.随着合成生物学的快速发展,许多中药高价值活性成分可以通过生物细胞工程制备,与化学全合成形成互补,为中药高价值活性成分的制备提供了新的策略.该文以β-榄香烯、青蒿素、丹参酮、长春新碱以及高三尖杉酯碱为例,简要梳理了代表性中药高价值活性成分的生物合成和化学合成研究进展.此外,还提出了生物合成与化学合成相结合的研究范式,包括化学酶法结构修饰中药高价值活性成分、生物合成结合半合成量产中药高价值活性成分、仿生合成助力中药高价值活性成分的生物合成途径解析等,为中药高价值活性成分合成提供重要参考.

肠道菌群与胆汁酸代谢彼此调节、互相影响,"肠道菌群-胆汁酸"途径失衡与动脉粥样硬化关联密切.基于中医理论及临床实践发现,"土壅木郁"是动脉粥样硬化的关键病机,但其生物学内涵有待进一步阐明.本文结合现代相关研究成果,认为肠道菌群失调是"土壅"的重要基础,胆汁酸代谢异常为"木郁"的重要表现,在动脉粥样硬化过程中,"肠道菌群-胆汁酸"途径失衡与中医"土壅木郁"病机相契合.从"肠道菌群-胆汁酸"途径探讨动脉粥样硬化"土壅木郁"病机的生物学内涵,对于明晰中医理论科学内涵及指导中医药防治动脉粥样硬化具有重要意义.

高三教学中一轮复习是整个复习阶段的关键时期,如何对高三一轮复习进行准确定位,在教学过程中提升学生学科核心素养,需要教师不断思考和实践.基于此,提出明确一轮复习关键任务是前提、整体和联系的视角是基础、问题设计深化概念理解是途径、关注方法技巧背后的原理是关键的教学理念,以期为一线生物学教师提供参考.

糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病的主要并发症之一,以神经退行性病变和微血管病变为其主要特征.目前,DR的治疗主要关注于晚期并发症的处理,没有达到理想的临床疗效.证据表明,PI3K/AKT通路作为细胞周期过程中重要的胞内信号通路之一,参与了 DR发病的全过程.文章主要从PI3K/AKT信号通路的结构组成、激活和阻止途径、传导路径、调控机制和生物学功能等方面,综述其在DR中的作用,并探讨靶向PI3K/AKT通路治疗DR的潜力.