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期刊信息/Journal information
生物化学与生物物理进展
生物化学与生物物理进展

王大成

月刊

1000-3282

prog@ibp.ac.cn

010-64888459

100101

北京朝阳区大屯路15号中国科学院生物物理研究所内

生物化学与生物物理进展/Journal Progress in Biochemistry and BiophysicsCSCD北大核心CSTPCDSCI
查看更多>>本刊为专业学术性刊物。报道生物化学、分子生物学、生物物理学及神经科学等学科的国内外最新进展动态。刊登实验报告、快报、技术与方法介绍和学术争鸣等。读者对象为相关学科的科研人员、大专院校师生及医药卫生、农林牧渔等领域的科技工作者。
正式出版
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    粪菌移植治疗中枢神经系统疾病的基础与临床研究

    李泓儒雷彩虹刘淑文杨媛...
    2921-2935页
    查看更多>>摘要：粪菌移植(fecal microbiota transplantation，FMT)作为一种微生物治疗方法，近年来备受关注。FMT已被证实是治疗艰难梭菌感染、肠易激综合征、炎症性肠病等胃肠疾病的有效方法。研究显示，FMT可能通过重塑患者肠道菌群从而影响中枢神经系统及其疾病的发生与发展。本文介绍了FMT的发展历程与中国FMT研究现状，重点关注FMT在神经变性疾病(阿尔茨海默病、帕金森病)，神经创伤性疾病(脊髓损伤、颅脑损伤)以及脑卒中的基础与临床研究，分别从上述疾病特点、肠道菌群特征、FMT作用与机制等方面进行了综述。

    粪菌移植阿尔茨海默病帕金森病脊髓损伤颅脑损伤脑卒中

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    骨肌串扰防治骨肌共减症的作用及机制

    赵常红王菲菲连红强王烨颖...
    2936-2946页
    查看更多>>摘要：骨肌共减症(osteosarcopenia，OS)是一种常见的老年退行性综合症，表现为个体在衰老过程中骨量和肌肉含量同时减少，引起骨质疏松症和肌少症，导致机体平衡能力下降，容易跌倒、骨折，严重威胁老年人的生活质量和生存寿命。由于骨骼和肌肉都属于运动系统，骨质疏松症与肌少症在遗传、内分泌、旁分泌和脂肪浸润方面有共同的致病因素，彼此相互影响、相互调节。因此，本文综述了诱导骨肌共减症的力学串扰、细胞因子串扰、信号通路间相互串扰的分子机制和临床诊断方法，通过运动、营养和药物的干预，对提高老年人的寿命和生存质量，实践"健康老龄化"具有重要的意义。

    骨肌串扰骨肌共减症防治

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    功能化脂质体及其在植物源天然产物递送中的应用

    王程蕴兰欣悦顾家璇高欣茹...
    2947-2959页
    查看更多>>摘要：植物源天然产物具有广泛的药理特性，在药物发现中占据关键地位，同时以植物膳食补充剂的形式满足人体营养需求。植物源天然产物功效强大，但普遍存在溶解性低、稳定性差、缺乏靶向性、有毒副作用、有特殊气味等限制因素，为临床药物转化带来了挑战。近年来，纳米技术的发展为植物源天然产物的应用提供了新途径。其中，脂质体是一种由两亲性物质合成的双分子层纳米囊泡，具有高载药量、稳定性强等优势。与其他纳米颗粒相比，脂质体易于制备和扩展，它的扩展基于脂质体能被灵活修饰的表面特性。通过在脂质体表面修饰具备不同功能的元件可以使脂质体功能化，这些功能体现在靶向递送、药物控释、局部释放、改善药代动力学等。使用不同类型的功能化脂质体负载植物源天然产物不仅可以增强天然产物的稳定性、提高靶向性、减少副作用，还可以掩盖天然产物的刺激性气味，提升大众的接受度。本综述围绕当前植物源天然产物面临的典型问题，结合功能化脂质体在其中的具体应用做出总结。此外，本文还将回顾功能化脂质体进入临床治疗所面临的机遇和挑战，并探讨克服这些问题的机会，以期更好地实现植物纳米药物的精准控制，为相关领域研究人员及相关产业工作人员提供思路与启发。

    天然产物功能化脂质体刺激响应靶向长循环

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    放射性核素内污染促排剂的机制和现状

    寇冰燕郭玉凤党旭红刘晓明...
    2960-2970页
    查看更多>>摘要：核事故爆发后，人体可以通过吸入、食入以及完整的皮肤或伤口受到放射性核素内污染。目前，放射性核素内污染的治疗方法主要是促排疗法，除了已经投入临床使用的碘化钾(KI)、普鲁士蓝(PB)、碳酸氢钠以及二乙基三胺五乙酸(DTPA)等放射性核素促排剂外，还有正在研究中的放射性核素促排剂，如富勒烯、羟基吡啶酮、儿茶酚胺等。近年来，生物材料进入核素促排的领域，极大提高了促排效率，其中，脂质体和纳米载体的运送形式使传统的促排剂焕发了新的生命活力，具有良好的发展前景。基于此，本文从已经进入临床使用的和具有发展前景的放射性核素内污染促排剂两方面来分析和讨论促排剂的促排机制和研究现状，明确其在促排过程中发挥的作用，分析放射性内污染促排剂的发展趋势，并展望促排剂未来的发展方向，为放射性核素促排剂的研究提供借鉴。

    放射性核素内污染促排剂作用机制

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    石墨烯量子点与体外巨噬细胞生物相容性的研究

    刘琦许海燕苏雨轩周开红...
    2971-2982页
    查看更多>>摘要：目的 探讨石墨烯量子点(GQDs)的对体外RAW264。7巨噬细胞存活率、细胞凋亡及炎症因子表达的影响和细胞成像能力，为GQDs在生物医学领域的安全应用提供理论基础。方法 采用改性Hummer's法制备了氧化石墨烯。利用H2O2和W18O49在水热条件下产生的羟基自由基，采用自上而下的方法将氧化石墨烯切割成GQDs。利用X射线粉末衍射、X光电子能谱、透射电镜、原子力显微镜、扫描电镜和傅里叶红外变换等技术对GQDs微观结构进行详细分析。通过CCK-8、流式细胞、激光共聚焦方法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)，评价GQDs对巨噬细胞的生物兼容性和对炎症因子表达的影响。通过CCK-8、流式细胞术和RT-qPCR，评价GQDs对巨噬细胞的生物兼容性和炎症因子的影响。激光共聚焦显示GQDs在巨噬细胞中成像情况。结果 水热条件下，以W18O49为催化剂可将氧化石墨烯切割为3～5nm蓝光GQDs，产率为43％，荧光寿命(τ)=1。67 ns。三重态碳烯自由基的Zigzag型位点和缺陷态导致GQDs表现出激发波长的依赖性，其最佳激发和发射波长分别为330 nm和400nm。GQDs表面丰富的含氧官能团和其亲水性使其具有良好的水溶性。CCK-8和死活染色表明，GQDs具有较高的生物兼容性。RT-qPCR分析结果显示，GQDs对体外RAW264。7细胞有生长抑制作用，可刺激RAW264。7细胞提高TNF-α的表达，使细胞膜破裂并产生IL-1β炎症因子诱导细胞凋亡。激光共聚焦结果显示，蓝光GQDs具有一定的体外细胞成像能力。结论 石墨烯量子点的水溶性、低毒、荧光特性和炎症因子的诱导效应，为其在免疫标记和细胞成像领域的应用提供了广阔的前景。

    W18O49石墨烯量子点RAW264.7巨噬细胞生物相容性炎症因子

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    p38促分裂原活化的蛋白激酶信号调控铁死亡参与运动改善2型糖尿病小鼠非酒精性脂肪性肝病

    张宝文李颖高原盛科研...
    2983-2997页
    查看更多>>摘要：目的 从运动调控细胞铁死亡的角度，探究8周跑台运动改善2型糖尿病(diabetes mellitus type 2，T2DM)合并非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)小鼠肝细胞脂肪变性的分子机制。方法 选取8只8周龄健康m/m小鼠作为对照组(Con)，32只同周龄db/db小鼠被随机分为db/db组、db+Exe组、db+SB203580组及db+Exe+SB203580组，每组8只。db+Exe组、db+Exe+SB203580组进行持续8周的中等强度跑台运动干预(40min/d，5 d/周)，db+SB203580组及db+Exe+SB203580组进行8周的p38促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)抑制剂SB203580腹腔注射处理(5mg/kg，5d/周)，实验期间每周定时检测小鼠体重及空腹血糖。8周干预结束后，油红O及苏木精-伊红(hematoxylin-eosin，HE)染色法观察小鼠肝脏病理性改变状况，相应的酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)试剂盒测定血脂、肝功能、肝脏铁离子及氧化应激水平，定量反转录PCR(quantitative reverse transcriptase-mediated PCR，qRT-PCR)测定脂肪合成及氧化应激相关mRNA转录水平，免疫组织化学染色观察铁死亡相关蛋白质的表达水平，蛋白质印迹(Western blot，WB)法检测肝组织中脂质合成及铁死亡相关蛋白质表达水平。结果8周跑台运动降低了db/db小鼠体重、血糖、肝指数及血脂水平，改善其肝脏脂肪变性，下调肝组织Fe2+、MDA、MCP-1、IL-6、SREBF1、ACC1表达水平，并上调了 db/db小鼠肝组织中GSH含量及铁死亡相关蛋白质NRF2、HO-1、SLC7A11、GPX4蛋白表达水平。运动联合p38 MAPK抑制剂干预显著下调db/db小鼠肝组织ACC1、MCP-1、IL-6的mRNA及Fe2+、MDA水平，并上调GSH水平。然而，与跑台运动组相比，运动联合p38 MAPK抑制剂组小鼠肝脏内Fe2+、MDA、MCP-1、SREBF1表达显著上升，GSH及铁死亡相关蛋白质表达水平显著下降。此外，与单纯抑制剂组相比，运动联合抑制剂干预组小鼠肝组织铁蓄积及脂质过氧化现象明显改善。结论8周跑台运动可能是通过p38 MAPK依赖途径抑制肝细胞铁死亡，缓解肝细胞脂质过氧化及肝脏脂肪变性，从而改善T2DM小鼠的NAFLD。

    跑台运动非酒精性脂肪性肝病铁死亡p38促分裂原活化的蛋白激酶糖尿病

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    重症哮喘的代谢及细胞特征研究

    江晨蓉陈智鸿刘宏德
    2998-3010页
    查看更多>>摘要：目的 哮喘是常见的慢性气道炎性疾病，重症哮喘是哮喘诊治中关注的重点。哮喘发病中，免疫细胞参与并发生改变，几种脂类代谢物可作为其诊断标志物。本研究在代谢和细胞层面，探讨了重症哮喘的特征。方法 使用多因素统计学分析和独立样本t检验筛选了重症哮喘(41例)和对照(18例)血液样本中的差异代谢物，通过KEGG富集分析鉴定关键通路，基于ROC曲线进行生物标志物的鉴定;基于细胞类型注释结果，识别了血液中免疫细胞的种类和比例(5例重症和3例对照);使用单样本基因富集分析(ssGSEA)研究了差异代谢通路在单细胞中的特征。结果 相比于对照(健康)，28种代谢物的丰度在重症哮喘患者血液中增加，13种代谢物丰度降低(P＜0。05);差异代谢物富集于4条通路:鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、烟酸和烟酰胺代谢、组氨酸代谢。其中，有13种差异代谢物可以作为重症哮喘诊断的标志物，如L-谷氨酸(AUC=0。809)、烟酰胺(AUC=0。886)、植物鞘氨醇(4UC=0。882)、鞘氨醇(AUC=0。893)等。在单细胞分析中，鉴定出了5种主要细胞类型(CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞、B细胞和单核细胞)，NK细胞的数量在重症哮喘患者中增加;重症哮喘具有更加频繁的细胞通讯，其CD8+T细胞与其他细胞通讯密集，而在健康样本中，密集通讯的细胞主要为单核细胞。ssGSEA表明，重症样本中，4条富集了差异代谢物的通路，在CD4+T和CD8+T细胞中具有更低的得分(P＜0。01)，推测这些通路相关的基因表达在这两种细胞中被抑制，被抑制的基因包括DGKA、NT5C3A等，这些基因与免疫过程相关，在调节T细胞信号转导、活化、分化及免疫应答中发挥关键作用。结论L-谷氨酸、烟酰胺、植物鞘氨醇、鞘氨醇可以作为重症哮喘诊断的生物标志物;重症哮喘相关通路的基因在CD4+T和CD8+T细胞中被抑制表达。

    重症哮喘代谢组单细胞转录组生物标志物细胞类型

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    利用邻位标记-质谱联用技术发掘冠状病毒HCoV-229E互作宿主因子

    琚睿霞汪浩勇刘海楠刘萱...
    3011-3020页
    查看更多>>摘要：目的 通过邻位标记-质谱联用与生物信息学分析结合筛选与人冠状病毒229E(HCoV-229E)核衣壳蛋白(NP)相互作用的潜在宿主因子，并利用免疫共沉淀等技术验证，寻找HCoV-229ENP的相互作用蛋白，为揭示病毒复制增殖的分子机制，及不同人冠状病毒致病力差异奠定基础。方法 首先构建了表达HCoV-229ENP与生物素连接酶标签融合蛋白(NP-TurboID)的重组腺病毒Ad-V5-NPHCoV-229E-TurboID(Ad-N)，感染人非小细胞肺癌细胞A549，48 h后添加外源生物素，通过生物素连接酶标记NP相互作用蛋白，利用链霉亲和素交联的磁珠纯化生物素标记蛋白，而后进行无标记(label-free)蛋白质组学质谱分析，筛选出潜在的与NP互作的蛋白质，并通过免疫沉淀和免疫荧光等实验进行验证。结果 无标记蛋白质组学质谱筛选出584个潜在互作蛋白，从中选取糖原合成酶激酶3(GSK3)A和GSK3B进行免疫共沉淀和免疫荧光验证，实验结果表明，二者与NPHCoV-229E存在相互作用。结论 邻位标记-质谱联用技术可以用于病毒-宿主相互作用因子的挖掘，为进一步研究冠状病毒复制、增殖及致病机制奠定了基础。

    邻位标记冠状病毒229E核衣壳蛋白TurboID糖原合成酶激酶3

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    基于双竞争挂锁探针改进RNA SNP检测特异性的方法

    张琴琴李金泽张威李传宇...
    3021-3033页
    查看更多>>摘要：目的RNA的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)与多种疾病和药物反应相关的蛋白质表达有关，因此对其检测具有重要意义。目前，splintR连接酶辅助方法是RNA直接检测的重要方法，但当连接酶的保真度不理想时，该方法的特异性将受到限制。本研究的目的是创建一种提高splintR连接酶检测RNA特异性的方法。方法 本研究提出了一种双竞争挂锁探针(dual-competitive-padlock-probe，DCPLP)检测方法，不需要额外的酶或反应，可提高splintR连接酶的特异性。为了验证该方法，采用双竞争挂锁探针介导的滚环扩增(rolling circle amplification，RCA)对CYP2C9基因进行RNA SNP基因分型。结果 通过双挂锁探针的竞争和链替换，SNP检测的特异性得到了很好的提高，非特异性信号降低了 83。26％。通过引入合成RNA样品，实现了 10 pmol/L～1 nmol/L的动态检测范围。并将临床样本应用于该方法进行性能评价，结果与qPCR方法的基因分型结果一致。结论 本研究成功建立了一种高特异性的RNASNP直接检测方法，为准确鉴定各类RNA提供了新的途径。

    RNA单核苷酸多态性基因分型滚环扩增双挂锁探针

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    基于电子顺磁共振技术的谷胱甘肽检测方法

    王志文邝健刘傲锟魏若彤...
    3034-3045页
    查看更多>>摘要：目的 谷胱甘肽(GSH)是细胞中巯基(—SH)含量最丰富的非蛋白质化合物，在提供还原当量、直接中和有毒反应物质以及维持细胞氧化还原平衡等方面发挥着至关重要的作用，因此，准确检测组织中的GSH含量具有重要意义。鉴于电子顺磁共振(EPR)技术在GSH检测方面的应用报道相对较少，本文提出了一种基于EPR技术的GSH检测方法。方法 首先，将ABTS(2，2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)溶液与K2S2O8溶液混合并在避光条件下反应12～16 h制备ABTS·+溶液，借助UV-Vis对ABTS·+溶液进行浓度测定。然后，基于ABTS·+的EPR信号变化来检测GSH浓度，在此基础上探究最适的反应时间和温度，建立ABTS·+的EPR信号强度和GSH浓度之间的标准方程。最后，采用计算得到的标准曲线对C57BL/6J小鼠全血的GSH浓度进行定量分析，并与文献结果进行比较，验证方法的准确性。结果 实验结果显示，本方法对GSH的检测范围(50nmol/L～15μmol/L)分布超过两个数量级，检测限(LOD)低至0。50nmol/L，检测到的小鼠全血中GSH含量为(10660±706)nmol/g(每克血红蛋白所含GSH纳摩尔数)，与文献报道结果((11 200±237)nmol/g)接近。此外我们还使用类似的方法进一步发展了对GSSG的检测方法。结论 本文提出了一种基于EPR技术，使用ABTS·+快速检测GSH的方法。得益于EPR技术的独特优势，相比于传统的比色法，本方法具有更高的检测灵敏度，更宽的线性范围。我们进一步拓展了其在血液样品中的检测应用，可以快速准确地检测全血中GSH的含量，为衡量组织中氧化还原平衡状态提供数据支持，具有重要意义。

    谷胱甘肽检测电子顺磁共振ABTS

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