目的:探讨泛素特异性蛋白酶7（USP7）在瘢痕溃疡癌变过程中的生物学作用及其临床意义。方法:采用回顾性观察性研究结合生物信息学分析方法。从癌症基因组图谱（TCGA）数据库和基因表达综合数据库中获取USP7在肿瘤和/或其对应癌旁正常组织中的RNA表达谱数据，并将RNA测序数据进行log 2转化。通过多维度癌症基因集cBioPortal数据库分析 USP7基因变异情况，并分析其突变位点。通过TIMER 2.0数据库中“差异表达”模块获得TCGA数据库中肿瘤、癌旁正常组织USP7 mRNA表达情况。使用基因表达谱交互分析2（GEPIA2）数据库分析皮肤黑色素瘤（SKCM）、宫颈鳞状细胞癌（CESC）、肺鳞状细胞癌（LUSC）和头颈鳞状细胞癌（HNSC）中高表达USP7患者与低表达USP7患者的生存率并绘制Kaplan-Meier生存曲线。利用Sangerbox数据库分析USP7在泛癌中的表达与微卫星不稳定性（MSI）或肿瘤突变负担（TMB）的相关性。通过GEPIA2数据库中“相关性分析”模块，评估USP7在泛癌中的表达与5种DNA错配修复基因（ MLH1、 MSH2、 MSH6、 PMS2和 EPCAM）表达水平和3种必需DNA甲基转移酶（DNMT）——DNMT1、DNMT3A、DNMT3B表达水平的相关性。通过TIMER 2.0数据库中“免疫-基因”模块分析USP7在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中表达及其与免疫细胞（B细胞、CD4 +T细胞、CD8 +T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞）浸润的相关性。利用GEPIA2数据库的“相似基因检测”模块获得与USP7表达模式相似且排名前100的蛋白集。将前述蛋白集与利用STRING数据库获得的与USP7有直接物理结合作用且排名前50的蛋白集进行交集分析。通过DAVID数据库对上述2个蛋白集进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）和基因本体论（GO）富集分析。收集2018年10月—2022年10月武汉大学附属同仁医院暨武汉市第三医院病理科有相应临床病理特征的正常皮肤、增生性瘢痕、瘢痕溃疡、瘢痕癌的术后标本，采用免疫组织化学法检测组织中USP7表达情况，样本数为6。对数据行Log-rank检验、单因素方差分析及Bonferroni检验。 结果:在泛癌中， USP7的主要基因变异类型为突变和扩增，变异频率（>6%）居前3位的肿瘤依次为膀胱尿路上皮癌、SKCM和子宫内膜癌。 USP7基因在泛癌中的主要突变为错义突变。在突变频率最高的SKCM中，主要突变类型是USP7_ICP0_bdg结构域的错义突变。USP7 mRNA在乳腺浸润癌、胆管癌、结肠癌、食管癌、HNSC、肾嫌色细胞癌、肝细胞肝癌、肺腺癌、LUSC、前列腺癌和胃癌肿瘤组织中的表达均明显高于其对应的癌旁正常组织（ P<0.05），在多形成性胶质细胞瘤、肾透明细胞癌、肾乳头状细胞癌和甲状腺癌中的表达均明显低于其对应的癌旁正常组织（ P<0.05）；此外，USP7 mRNA在SKCM转移组织中的表达远高于其原发肿瘤组织（ P<0.05）。生存曲线显示，在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中，高表达USP7患者与低表达USP7患者的存活率比较，差异均无统计学意义（Log-rank P>0.05，风险比分别为1.00、0.99、1.00、1.30）。USP7在结肠癌、结直肠癌、胸腺癌、甲状腺癌中的表达均与TMB呈显著负相关（Pearson相关系数分别为-0.26、-0.19、-0.19和-0.11， P<0.05）；USP7在神经胶质瘤、CESC、肺腺癌、混合肾癌、LUSC中的表达均与MSI呈显著正相关（Pearson相关系数分别为0.22、0.14、0.15、0.08和0.14， P<0.05），在结肠癌、结直肠癌、乳腺浸润癌、前列腺癌、HNSC、甲状腺癌和弥漫性大B细胞淋巴瘤中的表达均与MSI呈显著负相关（Pearson相关系数分别为-0.31、-0.27、-0.13、-0.19、-0.16、-0.18和-0.53， P<0.05）。USP7在CESC中的表达与MSH2和MSH6的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.51和0.44， P<0.05），在HNSC中的表达与EPCAM、MLH1、MSH2、MSH6、PMS2的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.39、0.14、0.49、0.54和0.41， P<0.05），在LUSC中的表达与EPCAM、MSH2、MSH6和PMS2的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.20、0.36、0.40和0.34， P<0.05），在SKCM中的表达与EPCAM、MLH1、MSH2、MSH6和PMS2的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.11、0.33、0.42、0.55和0.34， P<0.05）；USP7在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中的表达与DNMT1、DNMT3A和DNMT3B的表达均呈显著正相关（Spearman相关系数分别为0.42、0.34和0.22，0.45、0.52和0.22，0.36、0.36和0.22，0.38、0.46和0.21， P<0.05）。USP7在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中的表达仅与CD4 +T细胞浸润呈显著正相关（Partial相关系数分别为0.14、0.22、0.13、0.16， P<0.05）。与USP7表达模式相似且排名前100的蛋白集中，排名前5的蛋白依次是C16orf72、BCLAF1、UBN、GSPT1、ERI2（Spearman相关系数分别为0.83、0.74、0.73、0.73和0.72， P值均<0.05）。与USP7有直接物理结合作用且排名前50的蛋白集与前述蛋白集的交集仅有1个蛋白，即为甲状腺激素受体相互作用因子12。KEGG富集分析显示，USP7相关基因涉及细胞周期、剪接体、细胞衰老和p53信号通路等。GO富集分析显示，USP7相关基因涉及转录调控、蛋白质泛素化、DNA修复和细胞质模式识别受体信号通路等。临床样本分析显示，USP7在增生性瘢痕（0.35±0.05）、瘢痕溃疡（0.43±0.04）和瘢痕癌（0.61±0.03）中的表达均明显高于正常皮肤（0.18±0.04）， P<0.05。 结论:USP7可能为临床瘢痕溃疡癌变恶化的生物标志物。

森林粗木质残体主要包括倒木、枯立木、大枯枝、树桩和粗根等,它们是绝大多数森林生态系统的结构性成分,在全球碳循环和生物多样性保育等方面发挥着不可替代的作用.特别是近些年,极端高温、干旱、热带气旋等极端气候事件正在加速树木死亡,改变森林粗木质残体形成的方式和分解过程,森林生态系统功能和稳定性也会受到深刻影响,生态学家对此也越来越重视.如今,生态学家通过野外观测和控制实验,围绕粗木质残体的分解特征、调控机制和分解过程中粗木质残体上的生物多样性开展了大量研究,促进了粗木质残体生态学的快速发展.该文首先汇总了最常见的用于森林粗木质残体分解过程的研究方法,并且描述了各研究方法适用的情景.其次,从形态、物理和化学性状方面探讨了粗木质残体的分解特征.然后,围绕着影响森林粗木质残体分解的控制因素,系统梳理和总结了已取得的研究结果.具体来说,粗木质残体分解主要受到基质质量、分解者和环境条件的调控,其中基质质量和分解者在样点尺度上影响着分解过程,基质质量对分解者群落有自下而上的调控作用,环境条件在区域或更大研究尺度上发挥主导作用.粗木质残体在分解的同时孕育了数量巨大、种类丰富的生物,主要类群包括苔藓类附生植物、细菌、真菌和无脊椎动物.无脊椎动物对森林粗木质残体的利用方式最为复杂,可能将其作为栖息地、掩蔽所、繁殖地、取食场所.附生植物的演替过程与分解时间正相关,但与腐烂程度联系不紧密,其他生物类群的演替则更多地受到基质质量的影响.由于以往的综述鲜有涉及不同结构组分(树皮和木质部)分解的研究进展,该文补充和探讨了树皮和木质部的分解特征和潜在的相互作用过程.由于粗木质残体分解缓慢的特点和研究方法的限制,目前许多机理的相关研究仍不够深入,该文围绕粗木质残体分解机制和生物多样性保育功能探讨了未来需要重点关注的研究内容及可能的研究方法.

还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)是一种二维碳基纳米材料,在生物条件下具有良好的生物相容性、疏水性、机械性、导电性以及良好的表面改性易于进行表面官能团化,能够通过生物传感器、药物的装载和靶向递送等对癌症的治疗进行辅助,还借由其物理性质或官能团与细胞相互作用,参与生物体内各种信号网络的调控,因此在癌症治疗中有良好前景.诸多研究表明rGO参与癌症相关信号通路的激活或者抑制以及改变分子信号的传导,在此对其进行系统的总结和概括,介绍在癌症治疗的复杂分子机制中rGO所扮演的角色,并概述了其通过造成线粒体功能障碍,细胞凋亡,诱发炎症,导致细胞自噬,影响癌症的转移以及增强其他纳米材料的抗癌活性等方式来诱导癌细胞死亡.

干细胞在多细胞生物体内广泛存在,其增殖过程在生命体的生长、发育、衰老、组织修复过程中起着重要作用.正常组织中的细胞增殖过程受到严格的控制,干细胞的异常增殖与恶性肿瘤、肥胖症、再生障碍性贫血等疾病有密切关系.生命体内异质性细胞的增殖过程是复杂的动力系统行为,干细胞异常增殖过程伴随细胞的可塑性变化和细胞间相互作用的再平衡过程,如何对这一过程进行定量描述是重要的研究课题.本文构建包含细胞的增殖分化指标和异常增殖性指标异质性的干细胞增殖模型,通过所建立的模型研究由于微环境变化引起的细胞异常增殖过程的熵变化,建立不同增殖条件下的系统熵变化与宏观动力学和系统参数之间的关系.结果表明,在细胞微环境变化引起异常增殖和恢复的过程中,系统的熵与细胞数量之间存在对应关系,而与微环境变化的路径无关.此外,熵对细胞数量的依赖关系在异常增殖和恢复阶段表现出不同的行为,显示了生物过程的微观不可逆性.本文从物理学的角度对细胞异常增殖过程中熵变化与细胞数量变化的动力学给出定量刻画,为定量描述异质性干细胞增殖过程给出新的研究思路.

针对世界性的草原普遍退化,以及人类利用的影响问题,该文阐述了生态系统恢复、生态演替中气候顶极、环境变化与草原状态转移、放牧利用与干扰顶极,以及人工辅助干预恢复,提出了退化草原生态系统恢复的路径与状态模式.该文特别强调:应该以生态系统为视角开展退化草原恢复,而非仅考虑植被或土壤等单一过程;同时注重干扰下的退化草原恢复,其恢复状态可能存在多个选择.退化草原恢复包括3种基本方式:1)依渐进式恢复的生态演替理论,在环境条件较好,退化程度处于中轻度的草原,借助系统自组织性,以"自然演替"能够达到顶极或近顶极状态;2)人工辅助干预恢复:对重度或极度退化草原,突破由于非生物(土壤物理、养分等)与生物(植物定植、物种相互作用等)因素带来的限制,使用工程、物理、化学及生物生态等方法,可以恢复到某种平衡或稳定状态,或者顶极状态;3)放牧干扰恢复:通过适度家畜放牧,调控生态系统基本结构(物种组成、多样性)、主要过程(生产力形成、养分循环、反馈作用),进而促进与维持较高的草原生态系统多功能性与稳定性,对于处于中轻度的退化草原可以选择这种恢复方式.总之,退化草原恢复的目标是实现其长期稳定的生态系统多功能性.

饲料生产贮藏时常被真菌毒素污染,主要包括黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、伏马毒素B1、赭曲霉毒素A和T-2 毒素,真菌毒素会对畜禽造成严重的身体伤害甚至死亡,而真菌毒素的共存将导致更大程度的经济损失.真菌毒素的降解主要包括化学降解法、物理降解法和生物酶解法,而生物酶解法相比于另外两种方法更为环保、高效,因此备受关注.本文对毒性强、污染广的黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素的危害机制、降解途径以及相关的真菌毒素降解酶进行详细分析及探讨.利用分子对接等手段揭示了毒素小分子在降解反应中与真菌毒素降解酶的相互作用,并筛选出了降解过程中的关键氨基酸.虽然酶解法在去除真菌毒素方面具有优势,但是由于成本高等原因目前应用仍然受限,急需进一步研究和开发.因此,优化酶解法的工艺和条件,以实现高效、经济地去除真菌毒素将成为未来研究重点.本研究为指导真菌毒素降解酶的设计和优化提供了重要参考.

稳定的肠道微生物内环境是肠道微生物与肠道免疫反应相互作用的结果.在不断的进食过程中,昆虫肠道微生物种类和数量不断发生变化,肠道微生物与肠道上皮细胞之间形成了复杂的、动态的平衡机制.昆虫肠道上皮细胞可以感知有益和有害条件并利用免疫调控通路来实现微生物种群稳态的动态调节,例如双重氧化酶-活性氧(dual oxidase-reactive oxygen species,Duox-ROS)系统和免疫缺陷(immunodeficiency,Imd)信号通路可以感知肠道微生物数量变化并参与到肠道微生物稳态调节过程.除此之外,肠道微生物群也会通过群体感应(quorum sensing,QS)释放相应的效应因子来调节菌群行为,间接性起到稳态调节的作用.因此,本文综述了昆虫肠道中物理防御、免疫信号通路以及肠道微生物通过QS在昆虫肠道微生物稳态维持中的作用,加深对肠道组织与肠道微生物互作关系的认识.未来将继续对更多种类昆虫体内微生物的稳态调控机制及调控机制间的作用关系进行研究,并基于调控机制设计开发改变肠道微生物稳态的新型农药,为实现有效害虫防治提供新的靶标和思路.

作为人体与环境的外部界面,皮肤充当了保护人体的第一道防线,它能防止外来病原体入侵,同时也为共生微生物提供家园.皮肤微生物与宿主的相互作用大多发生在皮肤表面或内部,其是否参与皮肤屏障的形成显得尤为重要.本文论述了皮肤微生物如何从生物、物理、化学、免疫四个层次完善皮肤屏障功能,维持宿主机体稳态,协助抵御外界损伤的过程.

背景:包括脱细胞外基质、外泌体、凋亡囊泡及条件培养基在内的细胞衍生物具有免疫调节、促进血管形成、骨再生、韧带重塑的作用,具有促进干细胞的趋化、迁移、增殖和黏附的能力,其优良的特性使其在牙周组织工程方面有良好的应用前景和临床转化价值.目的:综述细胞外基质、外泌体、凋亡囊泡和条件培养基4种细胞衍生物的特点及在牙周复杂组织结构再生修复领域的作用及最新进展.方法:以"regeneration,periodontal tissue,tissue engineering,decellularized matrix,exosome,apoptotic extracellular vesicle,condition medium"为英文检索词,以"再生、牙周组织、组织工程、外泌体、凋亡囊泡、细胞外基质、条件培养基"为中文检索词,检索PubMed和中国知网数据库发表的相关文献,最后纳入76篇文献进行分析与讨论.结果与结论:①在4种细胞衍生物中,细胞外基质具备最好的机械性能和纤维结构,在牙周组织工程中作为生物支架提供物理化学信号并参与力学信号转导,适用于需要支架支持的牙周再生场景;近年来,可溶性脱细胞基质生物墨水的发展为个性化牙周缺损再生支架的制作提供了可能.②外泌体是成分最单一的细胞衍生物,具备免疫调节的作用,促进细胞迁移分化;作为载体,可用于搭载目标分子调控牙周再生,促进韧带重塑和骨再生,适合用于牙周组织工程载药的场景.③凋亡囊泡是凋亡过程中产生的、具有强免疫调节作用的胞外囊泡,可以招募干细胞和巨噬细胞,并通过信号转导决定干细胞的命运,可以用于需要改善免疫调节的场合以促进牙周再生,工程化胞外囊泡是目前研究的热点,有望用于靶向调节体内免疫.④条件培养基的提取简单,且是完全无创的,它为组织再生提供必需的营养物质和生长因子,这些成分对于成功的牙周再生至关重要,因此条件培养基尤其适用于体外研究细胞之间相互作用,在未来的高通量检测中具有举足轻重的地位.

植被通过光合作用固定大气中的CO2来减缓温室效应,同时植被也通过改变地表能量收支影响温室效应.在过去的气候-植被研究中,大多关注气候变化对植被的影响,而植被对气候反馈的研究相对较少.植被通过调节地表能量收支、水通量等重要地气过程影响局地、区域乃至全球气候,在气候变化中的作用十分重要.因此,需要厘清植被对气候的反馈效应机制及其结果,并识别其地域差异.从生物地球物理和生物地球化学过程两方面分析植被与气候之间的作用机制,对全球及关键区域内植被变化对局地、区域乃至全球的气候反馈效应进行了系统总结:(1)生物地球物理反馈的区域特征明显,生物地球化学反馈则表现在全球尺度上,二者相互作用但难以统一;(2)植被破坏带来的气候影响在气温效应方面与生态系统的类型及地理分布相关:热带森林破坏带来增温效应,北方森林破坏带来降温效应,温带森林破坏则会通过增加森林反照率抵消丢失的固碳降温效应,气温效应表现不明显;(3)当前研究对关键过程机制考虑不够完善,不同研究方法的结果差异较大,且缺乏高质量观测数据的验证;同时考虑生物地球物理和生物地球化学的净气候反馈研究尚无法支撑植树造林对气候变化单一减缓作用的常规理解.本文可为科学评估植树造林对气候变化作用的方向与强度提供理论依据.