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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。
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    运动介导的心脏代谢与生物钟相互调节作用研究

    孔祥浩王漫达于亮
    2133-2143页
    查看更多>>摘要：在哺乳动物中，昼夜节律主要由生物钟基因的转录翻译反馈回路产生，生物钟基因通过转录翻译反馈回路调控下游的时钟控制基因，从而影响体内的各种生理活动。心脏作为人体外周组织中的重要器官，其生物钟系统受到运动和营养等授时因子的调控。当心肌细胞的生物钟基因被遗传性破坏或表达异常时，会严重影响心脏的代谢活动，导致心脏生理功能减退，增加心脏不良事件的发生风险，因此心脏生物钟在维持心脏代谢活动和生理功能方面发挥着重要作用。运动作为授时因子，可以独立于中枢生物钟对心脏生物钟进行调节。同时运动作为改善心血管功能的重要手段，可能通过激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)和交感-肾上腺-髓质轴(SAM)、调节能量代谢等途径影响心脏的代谢活动和生物钟基因的转录，维持心脏生物钟的稳定，促进心脏健康。对运动调控心脏生物钟的机制研究，可以为倒班、熬夜人群以及心血管疾病患者提供新的预防和治疗思路。未来需要更多研究来探索运动调节心脏代谢活动和生物钟的机制、运动对光周期诱导的昼夜节律紊乱心脏生物钟的影响及机制以及运动调节心脏生物钟对其他外周器官代谢活动和昼夜节律的影响。

    昼夜节律生物钟基因心脏生物钟心脏代谢有氧运动

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    卷烟烟雾诱导肺泡上皮细胞损伤的机制

    田建露王红娟陈欢侯宏卫...
    2144-2155页
    查看更多>>摘要：长期吸烟是引起急性肺损伤、肺气肿、肺纤维化等呼吸系统疾病的重要风险因素。在这些吸烟相关肺部疾病中，肺泡上皮细胞(AECs)损伤是其共同的病理特征。AECs对维持肺泡上皮屏障的完整性及其损伤后的修复至关重要。卷烟烟雾(CS)可通过多条途径诱导AECs功能失调，进而引起细胞死亡、组织受损，导致肺部疾病的发生发展。本文聚焦CS对AECs的损伤机制，综述了近年来CS诱导AECs发生氧化应激、自噬、线粒体功能障碍、内质网应激、炎症、衰老、上皮间充质转化、干细胞特性变化等细胞损伤的相关研究，以期为吸烟相关肺部疾病的防治策略提供理论基础与临床启发。

    卷烟烟雾肺泡上皮细胞氧化应激自噬炎症

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    法医学DNA遗传标记和DNA甲基化分子标记的集成检验技术

    易娜赵光斌康克莱姚伊人...
    2156-2167页
    查看更多>>摘要：DNA遗传标记在法医学领域的个体识别、亲缘关系鉴定、始祖推断和表型特征刻画等方面具有重要作用。DNA甲基化分子标记在法医学领域的生物学年龄推断、组织体液鉴定和表型预测等方面具有独特优势。目前的研究多是在不同的检验流程中对DNA甲基化分子标记和DNA遗传标记独立地进行检验，通过不同的分析流程分别解读这两种标记所蕴含的生物信息。用一份生物检材通过一次检测同时得到DNA遗传信息和表观遗传信息的集成检验方法，能够在获得丰富遗传数据的基础上有效关联这两种标记的生物学信息，节省检验时间，降低检验成本和简化实验流程。本文分别介绍了基于毛细管电泳平台、焦磷酸测序平台和二代测序平台进行DNA遗传标记和DNA甲基化分子标记集成检验的多种方案，分析了各方案在不同平台的技术特点，归纳了各方案的集成化程度和实际应用能力，重点分析了在其他领域中基于二代测序技术进行集成检验的技术路线，以期挖掘其在法医学生物检材中的应用潜力，探讨了位点间相互作用和甲基化预处理方法对DNA遗传标记和DNA甲基化分子标记集成检验的影响，提出了在法医学生物检材中应用集成检验技术所面临的挑战，期望为法医学研究实践提供参考。

    法医遗传学DNA甲基化集成检验方法二代测序

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    8周有氧运动对孤独症小鼠核心行为的改善作用

    刘纽薛亚奇王世娇甄志平...
    2168-2181页
    查看更多>>摘要：目的 探讨8周有氧运动对丙戊酸钠(sodium valproate，VPA)诱导的雌雄孤独症小鼠核心行为的改善作用。方法 将实验动物随机分为对照组(CTL)、丙戊酸诱导孤独症组(VPA)和VPA+有氧运动组(VEX)，每组10只。孕鼠在E12。5时腹腔单次注射VPA，其子代可作为孤独症模型。子鼠出生28 d后开始有氧运动训练。运动结束后次日通过行为学检测方法考察小鼠进行社交能力、重复刻板行为、认知和学习记忆能力、探索行为、情绪等。结果CTL组小鼠与社会伙伴互动时间长，对新社会伙伴有明显社交倾向(P＜0。01);VPA组雌雄小鼠对新旧社会伙伴均无明显差异;有氧运动可显著改善孤独症小鼠这一缺陷。与CTL组相比，VPA组小鼠认知指数、目标象限停留时间、穿台次数、中心区域活动距离、开放臂停留时间和白箱活动的距离、时间均显著性降低(P＜0。01)，而寻找平台潜伏期，埋珠颗数和自梳理时间均显著性增加(P＜0。01);与VPA组相比，VEX组小鼠在有氧运动干预后认知指数、目标象限停留时间、穿台次数、中心区活动距离、开放臂停留时间均显著性增高(P＜0。05)，埋珠颗数和自梳理时间显著性降低(P＜0。01，P＜0。05)。结论 孤独症小鼠存在社交和认知能力障碍、重复刻板行为、活动量下降和焦虑情绪现象。8周有氧运动可改善孤独症小鼠社交和认知能力，缓解刻板重复行为，提高活动量，积极调节焦虑情绪。推测有氧运动在孤独症的运动康复中具有重要作用，可能为临床研究提供理论基础。

    有氧运动孤独症谱系障碍行为学

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    MUC1下调通过失活NF-κB通路抑制鼻咽癌细胞增殖并促进其凋亡

    吴首乌林少坤粘忠柱王新文...
    2182-2193页
    查看更多>>摘要：目的 为了探讨黏蛋白1(MUC1)对鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma，NPC)细胞增殖与凋亡的影响及其调控机制。方法 收集泉州市第一医院2020年10月～2021年7月60例NPC及配对癌旁正常组织。采用实时定量PCR(real-time quantitative PCR)检测MUC1在NPC患者中的表达。将对照siRNA或靶向MUC1的siRNA(si-MUC1)转染5-8F和HNE1细胞。分别用CCK-8和集落形成实验分析5-8F和HNE1细胞的增殖，流式细胞术分析5-8F和HNE1凋亡情况;qPCR和ELISA检测TNF-α和IL-6水平;Western blot检测MUC1、NF-κB及凋亡相关蛋白的表达。结果 MUC1在NPC组织中表达上调;MUC1高表达的NPC患者易发生EBV感染、NPC增长和转移;MUC1的缺失抑制了 NPC细胞的增殖和凋亡等恶性生物学行为，下调p-IκB、p-P65和Bcl-2的表达，上调Bax的表达。结论 MUC1下调可通过失活NF-κB信号通路抑制NPC恶性生物学行为。

    黏蛋白1鼻咽癌NF-κB信号通路增殖凋亡

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    大鼠酒精灌胃后肠系膜淋巴液的代谢组分析

    张媛孟子烨李文博荆雨萌...
    2194-2209页
    查看更多>>摘要：目的 物质吸收入血主要基于肠-淋巴途径和门静脉途径，门静脉途径具有肝脏的生物转化作用，而肠-淋巴途径并不具备生物转化作用，其转运的物质直接进入到血液循环影响机体。本文拟探究饮酒后肠-淋巴途径所转运的物质变化及其危害性。方法 将雄性Wistar大鼠分为高、中、低剂量饮酒组和饮水组，采用灌胃的方式，分别灌胃56、28、5。6度白酒和水，10 ml·kg-1·d-1，共进行10 d，之后收集肠系膜淋巴液进行液相色谱-质谱法(liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS)非靶向代谢组学分析与生物信息学分析。结果 高剂量饮酒组肠系膜淋巴液中代谢物变化最大，通过对差异代谢物进行代谢组-京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG)富集分析发现:高剂量饮酒组与对照组差异代谢物主要富集于癌症中的中心碳代谢、胆汁分泌、亚油酸代谢、不饱和脂肪酸的合成等通路;差异代谢物主要关联疾病有精神分裂症、阿尔茨海默病、肺癌等。中剂量与对照组的差异代谢物主要富集于苯丙氨酸代谢，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成，亚油酸代谢，胆固醇代谢等通路;差异代谢物主要关联疾病有精神分裂症、阿尔茨海默病、肺癌、帕金森病等。随着饮酒剂量的增加，淋巴液中与疾病相关的代谢物胆固醇(Cholesterol)、L-亮氨酸(L-Leucine)、富马酸(Fumaric acid)、甘露醇(Mannitol)含量增加，与精神分裂症相关的代谢物数目也有增多趋势，表明经肠-淋巴途径吸收的一些代谢物对酒精具有剂量依赖性。结论 饮酒后肠系膜淋巴液中大量代谢物发生了变化，尤其是高剂量饮酒组;饮酒可能与炎症反应、神经系统疾病、精神性疾病、癌症的发生密切相关。

    肠系膜淋巴液酒精灌胃代谢组学脂肪酸

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    磁场对血红蛋白氧合速率的影响

    刘颜方彦雯张欣谢灿...
    2210-2221页
    查看更多>>摘要：目的 血红蛋白是高等动物体内运输氧气的载体蛋白，本工作拟探究磁场对血红蛋白氧合的影响，并比较人和牦牛血红蛋白在磁场下氧合的差异。方法 构建人和牦牛血红蛋白的重组表达纯化系统;分别将人和牦牛脱氧血红蛋白置于地磁场或外加磁场下，通过收集紫外可见光谱数据，计算氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和高铁血红蛋白3种组分的浓度和比例，分析磁场对血红蛋白氧合速率的影响;使用超导量子干涉磁测量系统SQUID对人氧合血红蛋白和人脱氧血红蛋白进行磁性测量，探讨磁场影响血红蛋白氧合速率的可能机制。结果 利用大肠杆菌原核表达系统成功表达并纯化得到了人和牦牛的血红蛋白样品。发现牦牛血红蛋白比人血红蛋白的氧合速率更快，外加0。3 T静磁场显著提高了血红蛋白的氧合速率，且牦牛血红蛋白比人血红蛋白对磁场更为敏感。结论 本研究成功表达和纯化了人和牦牛血红蛋白，发现磁场促进了血红蛋白的氧合过程。磁场对血红蛋白氧合速率的影响可能与血红蛋白本身的磁学性质有关。这些发现为未来使用外加磁场作为辅助手段改善低氧症状提供了理论支撑，有望在临床中发挥作用。

    血红蛋白磁场人血红蛋白牦牛血红蛋白氧合速率

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    间断theta脉冲磁刺激对空间工作记忆相关神经振荡及其同步性的影响

    郭苗苗张彪张天恒王田...
    2222-2239页
    查看更多>>摘要：目的 间断theta脉冲磁刺激(iTBS)已被证实可以通过夹带大脑不同频段神经振荡调控工作记忆功能，但其对神经振荡及其同步性的调节尚不清晰。本研究旨在探讨iTBS对大鼠局部脑区及跨脑区神经振荡及其同步性的影响，探究iTBS调控工作记忆的作用机制。方法24只大鼠根据年龄及是否接受iTBS分为4组，应用时频分布、相位同步性以及相位-幅值耦合分析方法，对比分析各组大鼠在进行空间工作记忆(SWM)行为学任务的过程中前额叶和海马脑区theta及gamma频段局部场电位信号神经振荡的变化规律。结果 随着年龄增长，老年大鼠学会SWM任务规则所用时间明显增加(P=0。005 6);iTBS可以缩短成年大鼠(P=0。001 1)和老年大鼠(P=0。0090)学会SWM任务规则所用时间。相比成年大鼠，老年大鼠前额叶和海马脑区theta和gamma频段神经振荡的时频能量(theta:P＜0。000 1;gamma:P＜0。000 1)、跨脑区相位-幅值耦合作用(PFC-HPC:P=0。000 2;HPC-PFC:P=0。027 7)均出现一定程度的下降;iTBS可以提高成年大鼠(theta:P＜0。000 1;gamma:P＜0。000 1)和老年大鼠(theta:P=0。014 4;gamma:P=0。000 6)神经振荡的时频能量以及老年大鼠跨脑区相位-幅值耦合作用(PFC-HPC:P=0。018 0;HPC-PFC:P=0。022 1)。此外，两脑区各频段信号的时频能量及相位-幅值耦合与大鼠行为学正确率均具有正相关关系。结论iTBS可以增强老年大鼠的SWM能力以及认知功能，这与老年大鼠SWM任务期间跨脑区theta频段和gamma频段神经振荡的时频能量以及跨脑区相位幅值耦合增强有关。对于成年大鼠，iTBS通过提升成年大鼠SWM任务期间两脑区theta频段和gamma频段神经振荡的时频能量增强其SWM能力与认知功能。

    间断theta脉冲磁刺激空间工作记忆神经振荡相位同步性相位-幅值耦合

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    基于光学反射层析成像技术的全场前房角测量

    刘碧旺钟俊平林海纳曾亚光...
    2240-2248页
    查看更多>>摘要：目的 闭角型青光眼(ACG)是主要的致盲性眼病之一，研究前房角对闭角型青光眼的诊断具有重要价值。目前，前房角的检查方法包括裂隙灯前房角镜检查、水前房角镜检查、超声生物显微镜(UBM)和眼前节光学相干层析成像(AS-OCT)等。裂隙灯前房角镜检查和水前房角镜检查便于观察前房角结构，但存在侵入性操作和眼部感染的风险;UBM能精确测量前房角的细微结构，但操作复杂且不适用于经历过外伤或接受过眼科手术的患者;而AS-OCT虽能提供详细的前房角图像，但设备成本较高。本研究旨在探索一种能够低成本实现全场前房角测量的非侵入、无损伤的光学反射层析成像技术(ORT)，实现对猪眼三维结构成像和前房角的全场测量。方法 搭建了由CMOS相机、远心系统、电机和白光光源组成的光学反射层析成像系统，其空间分辨率为～8。5μm。采集0～2π范围内的反射投影信息，经滤波反射层析算法处理得到三维结构图像，并测量出全场前房角度数。结果 本研究使用ORT技术成功采集了猪眼的反射投影数据，重建出其三维结构图像，并测量了前房角度数。重建的三维图像清晰展示了巩膜和虹膜等重要结构，并与实物图的结构一一对应。将ORT与光学相干层析成像系统对猪眼前房角度数的测量结果进行对比，显示两种方法的平均差值为0。51°，均方误差MSE为0。317。结论ORT是一种非侵入、无损伤、成本低和成像分辨率高的技术，能够实现猪眼的三维结构成像和全场前房角测量。该技术为闭角型青光眼的诊断提供了新的视角，对眼科疾病的筛查、诊断和监测具有重要的临床价值。

    闭角型青光眼全场前房角光学反射层析成像

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    细菌新生RNA捕获及转录延伸速率检测方法的开发与应用

    李媛媛王雨婷武子淳李昊轩...
    2249-2260页
    查看更多>>摘要：目的 检测和定量细胞中RNA的合成是一种广泛应用于监测细胞活力、健康和代谢率的技术。在环境刺激下，内参基因和靶基因都会发生一定程度的降解。因此，在受到环境刺激后，必须考虑对新生RNA的精确捕获和RNA转录水平的检测。本研究的目的是创建一种点击化学方法，利用其特性从环境刺激的总RNA中捕获新生RNA。方法 使用5-乙基尿苷(5-EU)对新生RNA进行标记，利用"点击化学"和磁珠筛选相结合的方法，将叠氮化物-生物素介质配体与磁球连接，随后捕获新生RNA并利用荧光分子信标(M。B。)和定量反转录PCR(quantitative reverse transcriptase-mediated PCR，qRT-PCR)方法检测16S rRNA转录速率。结果 经过"点击化学"筛选捕获得到的细菌新生RNA可以被用作反转录模板进行反转录形成cDNA，结合荧光分子信标M。B。1准确反映37℃条件下rRNA的合成速率是15℃条件下的1。2倍，通过荧光定量PCR对16S rRNA基因和cspI基因进行检测，得到在25℃和16℃条件下用新生RNA而不是总RNA进行分析时，测量的相对基因表达的变化显著增强，实现RNA转录速率的精确检测。结论 本研究采用的技术方案较其他方法更适合细菌，操作步骤简单，易于实现，是适于研究人员使用的有效的RNA捕获方法。

    新生RNA筛选点击化学荧光分子信标

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