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2025年 第58卷 第5期 刊出日期:2025-10-20
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  • 筛选调控小鼠单倍体胚胎干细胞二倍体化的基因
    董荠蔓, 陈凌懿
    2025, 58(5):  1. 
    摘要 ( 74 )   收藏
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    小鼠单倍体胚胎干细胞(haESC)是来源于单倍体胚胎囊胚时期的内细胞团来,在体外合适培养条件下建立的一种细胞。相比于二倍体细胞,haESC由于只具有一套染色体,能够有效展示隐性基因或突变表型,因而可以直接地筛选出隐性突变,在遗传学筛选中具有重要价值。但是小鼠haESC处于一种不稳定的状态,在体外培养或分化过程中,趋向于加倍为二倍体细胞。为了长期培养haESC,需要定期地利用Hoechst 33342活细胞染色结合细胞分选技术分选出G1期细胞以清除二倍体细胞,这严重限制了haESC在遗传学上的应用。因此探究haESC二倍体化的机制对其在遗传学筛选和隐性表型方面的研究至关重要。本研究借助FUCCI (fluorescent, ubiquitination-basedcell cycle indicator)报告系统,实现了细胞周期从G1期向S期转变的可视化,因此可以成功分离单倍体和二倍体细胞。之后,利用了慢病毒靶向激酶组(kinome)的sgRNA文库在小鼠haESC中构建了激酶组突变的haESC突变体文库。通过长期培养和多次分选此突变体文库,筛选出多个潜在的调控haESC二倍体化的基因。

    石斛碱激活Akt/mTOR信号通路缓解高糖诱导的HTR8细胞铁死亡
    韦佳琪, 王 甜, 穆 昕, 刘 欢, 肖志刚
    2025, 58(5):  6. 
    摘要 ( 72 )   收藏
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    妊娠期糖尿病(GDM)是在孕期首次发生的不同程度的葡萄糖耐受不良,目前开发新的有潜力药物以应对这一疾病仍具有重要意义。石斛碱是从兰科植物金钗石斛提取的一种吡生物碱,具有抗炎、抗癌和抗氧化等多种药理活性。然而,其在妊娠期糖尿病中的作用及机制尚未明确。本研究聚焦于探究石斛碱在细胞水平上对妊娠期糖尿病进展的影响。采用高葡萄糖处理HTR8/SVneo细胞,构建了妊娠期糖尿病细胞模型。采用CCK-8实验和流式细胞术(FCM)检测石斛碱对细胞生长和凋亡的影响;DCF染色和免疫印迹分析评估其对铁死亡的作用;JC-1染色检测线粒体功能变化;此外,通过免疫印迹实验进一步验证其作用机制。研究结果表明,石斛碱能够促进高糖诱导的HTR8细胞生长,并抑制细胞凋亡。此外,石斛碱还可阻断高糖诱导的HTR8细胞铁死亡。进一步研究发现,石斛碱可抑制高糖诱导的HTR8细胞线粒体损伤。研究显示,石斛碱在高糖诱导的HTR8细胞中激活Akt/mTOR信号通路。总体而言,石斛碱通过激活Akt/mTOR通路,减轻高糖诱导的HTR8细胞铁死亡过程,为妊娠期糖尿病的治疗提供了新的潜在靶点

    黄精多糖联合电针对血管性痴呆模型大鼠认知功能的影响及其作用机制探讨
    张耿超, 宋娇龙, 杨 莉, 周 涛
    2025, 58(5):  11. 
    摘要 ( 82 )   收藏
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    将大鼠随机分为空白组、假手术组、模型组、黄精多糖联合电针组(灌胃400 mg/kg+电针)和多奈哌齐组(灌胃0.45 mg/kg),建立血管性痴呆大鼠模型。采用Morris水迷宫实验和Nissl染色评估认知功能和神经元状况;ELISA 法检测炎症 IL-6、TNF-α、IL-1β 和 SOD、GSH-Px、LDH、MDA 指标;Real-time PCR 和 Westernblot法检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3(NLRP3)信号通路以及病理性沉积蛋白(神经细胞外β-淀粉样肽1-42(Aβ1-42)、微管相关蛋白(Tau)、微管相关蛋白磷酸化位点404(p-Tau(Ser404))指标的mRNA和蛋白表达水平;进而探讨黄精多糖联合电针调控PI3K/Akt/NLRP3通路对VD模型大鼠认知功能的影响及其机制。结果显示:与假手术组相比,模型组大鼠可见明显潜伏期延长、穿越平台位置次数和目标象限活动时间减少,且可测得LDH、MDA、IL-6、TNF-α、IL-1β的活性、水平及NLRP3、Aβ1-42、Tau、p-Tau(Ser404)的mRNA、蛋白表达水平显著升高以及SOD、GSH-PX的活性及PI3K、Akt的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05、P<0.01或P<0.001)。相比模型组,黄精多糖联合电针和多奈哌齐组大鼠可见显著第4天潜伏期缩短以及次数和时间增加,且可测得 LDH、MDA、IL-6、TNF-α、IL-1β 的活性、水平及 NLRP3、Aβ1-42、Tau、p-Tau(Ser404)的mRNA、蛋白表达水平显著降低以及SOD、GSH-PX的活性及PI3K、Akt的mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01或P<0.001)。表明黄精多糖联合电针可显著改善VD大鼠认知功能,其机制可能与调控PI3K/Akt/NLRP3通路,阻滞Aβ和Tau蛋白、炎症和氧化应激而缓解神经元损伤有关。

    基于网络药理学和体外实验研究槐耳清膏治疗肺癌的作用机制
    赵肖灵, 孙嘉雯, 刘成禹, 任 泉, 张小冲, 刘登湘
    2025, 58(5):  18. 
    摘要 ( 64 )   收藏
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    为了研究槐耳清膏治疗肺癌的潜在作用机制,通过知网和TCMSP数据库对槐耳活性成分进行筛选,应用 TCMSP、SwissTargetPrediction 和 SuperPred 数据库在线预测槐耳成分潜在靶点,应用 GeneCards、DrugBank、DisGeNET和PharmGkb数据库收集肺癌靶点,利用它们的交叠搭建“药物-疾病-成分-靶点”以及蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,随后开展基因本体(gene ontology, GO)功能富集分析以及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路的富集分析,通过Kaplan-Meier Plotter数据库验证核心靶点表达与患者生存率的关系。对预测的槐耳活性成分与核心靶点ESR1、EHZ2、HDAC3进行分子对接验证。随后通过体外实验验证槐耳抗肿瘤活性,应用CCK-8实验检测槐耳对人肺腺癌A549细胞的增殖抑制作用,采用Western blot检测槐耳对人肺腺癌A549细胞核心靶点蛋白表达的影响。结果表明,槐耳具有4个活性成分,分别为麦角甾醇、腺苷、胡萝卜苷和EDBO。得到槐耳治疗肺癌的81个靶点。GO分析结果显示,槐耳治疗LC的作用靶点BP集中在细胞内受体信号通路、类固醇代谢过程、体液水平的调节等;MF主要集中在类固醇结合及核受体活性;CC主要集中在溶酶体腔、细胞器外膜等。KEGG富集分析发现主要作用于 PI3K-Akt、雌激素、细胞凋亡等信号通路 。 分析核心靶点表达与患者生存率的关系,结果表明,核心靶点ESR1、EZH2和HDAC3与肺癌患者的生存率相关。分子对接结果显示,核心靶点与槐耳有效成分能够很好地结合。体外实验结果显示,不同浓度槐耳清膏抑制人肺腺癌细胞A549的增殖并且呈现剂量依赖。经槐耳清膏处理后,人肺腺癌细胞中ESR1、EZH2和HDAC3的表达水平出现下降,表明槐耳清膏在人肺腺癌细胞中可以通过多个靶点抑制细胞的增殖,促进细胞凋亡,从而发挥抗癌作用。

    冬凌草甲素对皮肤鳞状细胞癌细胞增殖和凋亡的影响
    孙一峰, 叶佳文, 胡 彬, 吴 宪, 赵庆阳
    2025, 58(5):  26. 
    摘要 ( 57 )   收藏
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    为探究冬凌草甲素调节CC基序趋化因子配体2(CCL2)-趋化因子C-C-基元受体2(CCR2)信号通路对皮肤鳞状细胞癌(CSCC)细胞增殖和凋亡的影响及作用机制,将人CSCC细胞株A431随机分为对照组、冬凌草甲素组、冬凌草甲素+LV-NC组、冬凌草甲素+LV-CCL2组,分组干预后进行实时定量PCR(qRT-PCR)和免疫印迹实验,检测各组细胞CCL2-CCR2信号通路表达;进行CCK-8、集落形成实验,检测各组细胞体外增殖;进行流式细胞实验,检测各组细胞体外凋亡;进行CCK-8实验,检测免疫细胞对各组A431细胞杀伤力。分别构建未转染质粒和稳定表达LV-NC、LV-CCL2的A431小鼠移植瘤模型,分为对照组、冬凌草甲素组、冬凌草甲素+LV-NC组、冬凌草甲素+LV-CCL2组,以冬凌草甲素分组干预后测定各组移植瘤的瘤体质量和瘤体积;以流式细胞术检测各组A431小鼠移植瘤CD4+、CD8+T细胞浸润比例;进行qRT-PCR、免疫印迹实验,检测各组移植瘤CCL2-CCR2信号通路表达。结果显示,与对照组比较,冬凌草甲素组和冬凌草甲素+LV-NC组细胞活力、形成集落数、移植瘤的瘤体质量与瘤体积、CCL2与CCR2 mRNA、CCL2与CCR2的蛋白表达降低(P<0。05),凋亡率、NK细胞与HPBL杀伤力、移植瘤CD4+与CD8+T细胞浸润比例升高(P<0。05);与冬凌草甲素组比较,冬凌草甲素+ LV-CCL2组细胞活力、形成集落数、移植瘤的瘤体质量与瘤体积、CCL2与CCR2 mRNA、CCL2与CCR2蛋白表达升高(P<0。05),凋亡率、NK细胞与HPBL杀伤力、移植瘤CD4+与CD8+T细胞浸润比例降低(P<0。05)。表明冬凌草甲素下调了CCL2-CCR2信号通路蛋白表达,进而抑制CSCC细胞增殖并促使其凋亡。

    基于KIF15的前列腺癌分子亚型及预后模型的建立
    李晓晴, 宋 玥, 王贵鑫, 范中强, 田 晶
    2025, 58(5):  34. 
    摘要 ( 36 )   收藏
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    通过生物信息学分析结合细胞与动物实验,探讨了驱动蛋白家族成员15(KIF15)在前列腺癌中的潜在临床价值,尤其是其作为预后生物标志物及治疗靶点的作用。首先从TCGA数据集中提取KIF15的表达数据及相关临床信息,采用无监督聚类分析建立分子亚型,并对不同亚型的预后进行比较。通过最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归分析,构建了基于KIF15的风险模型,并利用前列腺癌数据库进行验证。此外,采用列线图对患者生存期进行了预测。细胞实验结果表明,KIF15的敲低显著抑制前列腺癌细胞的增殖与迁移能力,相关的克隆形成、免疫印迹和Transwell实验均支持这一结论。机制分析显示,KIF15通过调控下游因子CDCA8,影响肿瘤细胞的M期活性。动物实验进一步验证了靶向敲低KIF15可以有效抑制肿瘤的进展。综上所述,KIF15不仅是前列腺癌预后的独立风险因素,还为该疾病的靶向治疗提供了新的潜在靶点。

    委陵菜酸通过抑制SKP2并激活线粒体凋亡通路抑制子宫内膜癌进展
    曹小青, 李 伟, 赵香秋, 栾 一, 王延成
    2025, 58(5):  41. 
    摘要 ( 33 )   收藏
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    采用人子宫内膜癌Ishikawa细胞作为研究模型,通过CCK-8检测、克隆形成实验和流式细胞术评估季陵菜酸(PA)对细胞生长和凋亡的影响。JC-1染色及线粒体分离蛋白免疫印迹用于分析线粒体功能变化及细胞色素C氧化酶(cytochrome C oxidase, Cyt C)的释放情况。免疫印迹检测用于分析SKP2及其下游调控因子p27、p21的表达变化。进一步利用SKP2过表达质粒验证其在PA作用中的功能。结果显示,PA处理可显著抑制Ishikawa细胞的增殖并降低克隆形成能力。FCM和JC-1染色提示PA能诱导线粒体膜电位丧失并促进凋亡。蛋白检测结果表明,PA处理导致胞质中Cyt C表达升高,同时线粒体中Cyt C含量下降,提示线粒体依赖性凋亡被激活。此外,PA明显下调了SKP2的表达,同时伴随p27与p21的上调。功能实验显示,SKP2的过表达可部分逆转PA的抑制作用,提示SKP2在其中发挥关键作用。研究结果表明,PA能够有效抑制EC细胞的增殖,并诱导线粒体途径介导的细胞凋亡。此外,发现PA能够下调S期的SKP2表达,提示其可能是PA发挥作用的新靶点。进一步研究显示,PA通过抑制SKP2,导致EC细胞周期阻滞并增强细胞凋亡。综上所述,这些结果证明了PA作为EC潜在新型治疗药物的重要性,并提示其可能通过调控线粒体凋亡和SKP2发挥作用,为临床提供新的分子靶向治疗思路。

    半夏厚朴汤联合富血小板血浆对脊髓损伤大鼠神经炎症影响及作用机制研究
    吕金燕, 黄茂春, 黄艳红, 阳春苗, 王 翔, 黄 颖
    2025, 58(5):  46. 
    摘要 ( 46 )   收藏
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    为了探讨半夏厚朴汤联合富血小板血浆对脊髓损伤大鼠神经炎症的影响,通过撞击脊髓方法建立SCI大鼠模型,并随机分为SCI组、BHD(3.0 g/kg)组、PRP(1 mL 30×109/L)组、联合(3.0 g/kg BHD+1 mL 30×109/L PRP)组、联合+Sirt1抑制剂-EX527(5 mg/kg)组,假手术组大鼠仅分离但不撞击;治疗结束后,评估大鼠运动功能及脊髓组织中TNF-α、IL-6和IL-1β水平;脊髓组织病理学、神经元损伤以及细胞凋亡变化分别通过苏木精-伊红染色、尼氏染色和末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法检测;实时荧光定量聚合酶链式反应检测组织中Bcl-2相关X蛋白、B细胞淋巴瘤-2 mRNA表达;蛋白质免疫印迹法检测沉默信息调节因子1/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α通路相关蛋白表达。与假手术组相比,SCI组TNF-α、IL-6和IL-1β水平、凋亡率、Bax mRNA表达显著增加,BBB评分、尼氏小体、Bcl-2 mRNA、Sirt1、PGC-1α蛋白表达显著降低(P<0.05);与SCI组相比,BHD组、PRP组、联合组TNF-α、IL-6和IL-1β水平、凋亡率、Bax mRNA表达显著降低,BBB评分、尼氏小体、Bcl-2 mRNA、Sirt1、PGC-1α蛋白表达显著增加(P<0.05);与联合组相比,联合+EX527组TNF-α、IL-6和IL-1β水平、凋亡率、Bax mRNA表达显著增加,BBB评分、尼氏小体、Bcl-2 mRNA、Sirt1、PGC-1α蛋白表达显著降低(P<0.05)。BHD联合PRP抑制SCI大鼠神经炎症,可能与激活Sirt1/PGC-1α通路有关。

    通过强化糖异生途径提高枯草芽孢杆菌LR11中核黄素产量
    李 健, 刘 露, 徐晶玉, 班 睿
    2025, 58(5):  53. 
    摘要 ( 40 )   收藏
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    在高产核黄素的枯草芽孢杆菌LR11中,采用无标记基因修饰的方法,双缺陷丙酮酸羧激酶基因(pckA)和糖异生途径关键酶抑制蛋白基因(ccpN),用不同启动子高表达甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(gapB);在LR11中,分别不同水平高表达果糖-1,6-二磷酸酶基因(fbp);不同水平弱化表达甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(gapA)。摇瓶发酵,测定发酵液中核黄素的产量、生物量、残糖等数据。结果显示,适当提高gapB的表达水平,核黄素产量最高,达到3.60 g/L。其他方法降低糖酵解通量对核黄素产量有小幅度提升。推测gapB高表达造成的NADPH消耗是核黄素产量增加的主要原因之一。

    SA@CMC@CTS@C复合水凝胶对亚甲基蓝的高效吸附
    和 芹, 赵红丽, 陈 伟, 舒世立, 王 伟
    2025, 58(5):  60. 
    摘要 ( 53 )   收藏
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    以钙离子交联海藻酸钠为水凝胶骨架材料,羧甲基纤维素钠(CMC)和壳聚糖(CTS)为强度增强材料,制备C@SA@CMC@CTS复合水凝胶球吸附剂,探究其对水溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附。通过改变实验条件,探究吸附时间、MB初始浓度、共存离子等对吸附性能的影响.结果表明:25 ℃,浓度为700 mg/L的MB溶液,凝胶球用量为 0.2 g/L,平衡时吸附量为 2 482.4 mg·g-1;当 NaCl 浓度达到 3 g/L 时,其吸附量仍可达 2092.1 mg·g-1;重复使用4次后,吸附量仍高达1 824.8 mg·g-1。动力学拟合结果显示吸附过程更符合准二级动力学模型,热力学拟合显示更符合Freundlich吸附等温模型。

    生理环境下苹果酸消除羟自由基反应的密度泛函理论研究
    王月囡, 闫红彦, 吴 琳, 殷素岚, 王钦富, 赵 宇, 杨 静, 王佐成
    2025, 58(5):  68. 
    摘要 ( 32 )   收藏
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    采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了苹果酸(MA)在水液相、310.15 K、1.013×105 Pa的生理环境与羟基自由基(OH)及羟基自由基水簇(OH·H2O)的反应机制。MA与OH(H2O)的反应有3个通道,分别是OH(H2O)提H、OH(H2O)与C加成及单电子从MA向OH(H2O)转移。反应能垒及反应焓计算表明:OH(H2O)提H反应是能垒在15.3至52.4 kJ/mol之间的动力学和热力学允许过程;OH(OH⋅H2O)与C加成反应是能垒在52.4-60.0 kJ/mol之间的动力学和热力学允许过程;单电子从MA向OH和OH·H2O转移是能垒分别为299.8和229.1 kJ/mol的动力学和热力学不允许过程。结果表明,MA可通过提H和加成反应消除OH,苹果酸可以用做羟自由基清除剂。

    基于等离激元共振效应的microRNA-451暗场原位检测
    李 培, 訾星宇, 程洪恩, 张 维, 刘国华
    2025, 58(5):  80. 
    摘要 ( 23 )   收藏
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    实现结直肠癌的无创早期诊断是一直亟待解决的问题。以miR-451作为结直肠癌检测的相关标志物,以单链DNA作为检测探针,以暗场显微镜为检测手段,以金纳米颗粒的LSPR效应为传感原理,以PDMS芯片为检测平台,将不同浓度的miR-451诱导修饰探针的金纳米颗粒的聚集量,转化为金纳米颗粒LSPR效应的散射峰偏移量,实现了对结直肠癌肿瘤潜在标志物miR-451的无创原位定量检测。

    反式钙钛矿太阳能电池的界面钝化
    付 雪, 李向宇, 姚 虎, 张鑫鹏, 张泽敏, 李跃龙
    2025, 58(5):  85. 
    摘要 ( 86 )   收藏
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    在两步法制备的钙钛矿薄膜中,过量的碘化铅容易残留在钙钛矿薄膜的表面和埋底界面,影响器件效率和稳定性。引入苯乙双胍盐酸盐(PEFCl)作为钙钛矿薄膜的钝化剂。分析表明,PEFCl分子使钙钛矿薄膜表面碘化铅的含量明显降低,结晶质量提升,而且钝化了晶界处和表面的缺陷,使载流子寿命增加近一倍。结果表明 PEFCl 的钝化效果使钙钛矿太阳能电池的开路电压(VOC)增加到 1.14 V,最优光电转换效率(PCE)达到22.47%。同时,在室温空气中放置(相对湿度50±5%)500 h后,器件性能仍保持初始效率的约70%。

    基于知识与数据融合模型的海底沉积物声学特性表征方法研究
    李 琦, 孙桂玲, 黄 翠
    2025, 58(5):  90. 
    摘要 ( 35 )   收藏
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    由于海底环境复杂多变导致不同单元性质的差异性,存在声学模型预测准确度和环境适应性不佳的问题,这严重影响了其在实际中的应用能力。为提升声学模型的识别性能,利用基于引导学习方法和声反射原位测量方法,结合实际海底声学参数空间分布特征和水声传播问题方法策略,开展基于知识和数据融合模型的层状海底声学特性表征方法研究。同时,从数值仿真和实验室实验方面,基于信息学中费舍尔信息,开展浅海环境中海底参数不确定性对模型性能的影响规律研究,并修正、完善模型。

    基于大规模语言模型的头部MRI报告诊断方法研究
    刘之洋, 张明浩, 杨 东, 柴 超, 张 颖
    2025, 58(5):  100. 
    摘要 ( 33 )   收藏
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    头部MRI作为脑部临床检查手段之一,常用于脑卒中等疾病的诊断,而人工进行头部MRI的诊断依赖医生丰富的临床经验且会消耗大量人力。为了有效降低头部MRI的误诊率和漏诊率,减少医生的工作量,提出了一种通过微调大规模语言模型进行头部MRI自动诊断的方法,首先通过对头部MRI报告-诊断数据集进行预处理获得高质量数据,再以ChatGLM-6B为基础模型,并采用P-Tuning v2方法对该模型进行微调。为了克服部分表述的同义性使得用准确率难以对模型进行评估,提出采用平均Dice系数对模型进行评估。通过实验,模型可以达到0.890 4的平均Dice系数。

    线性指数二次随机微分博弈及其应用(英文)
    苏 清, 赵吉蕊
    2025, 58(5):  110. 
    摘要 ( 35 )   收藏
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    The two-player nonzero-sum linear-exponential-quadratic stochastic differential game is studied.The game takes into account the players' attitudes to risk. The nonlinear transformations and change of probability measure techniques are used to study the existence of both open-loop and closed-loop Nash equilibria for the game. Some examples are constructed to illustrate their differences. Furthermore, theoretical results are applied to solve the risk-sensitive portfolio game problem in the financial market and show the effects of risk attitudes and economic performance on equilibria.