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摘要:钩吻[Gelsemium elegans (Gardner and Champ.) Benth.]是一种马钱科剧毒植物，其主要活性成分为单萜吲哚生物碱(monoterpenoid indole alkaloids, MIAs)。这类成分虽然具有毒性，但同时还表现出广泛的药理活性。钩吻生物碱的生物合成起始于类萜途径与色胺途径，二者交汇于关键中间体——异胡豆苷，但其下游通路的修饰反应及相关酶的编码基因仍待系统阐明。在提取分离方面，微波辅助萃取等技术有助于提高提取效率，而高速逆流色谱结合制备液相联用等方法则有利于获得高纯度单体化合物。药理研究表明，钩吻生物碱具有抗肿瘤、抗炎、镇痛、抗焦虑、免疫调节、心血管保护、扩瞳及促生长等多种作用，其中以钩吻素子等成分的活性尤为突出。然而，钩吻生物碱具有合成通路复杂、提取分离难度高、毒性机制不明等问题，严重制约了其临床应用与转化。本文系统综述了钩吻生物碱在合成、提取与药理方面的研究进展，为钩吻资源的深入开发与安全利用提供了参考。

摘要:DNA甲基化是重要的表观遗传修饰，在植物生长发育的各个过程中发挥着重要的作用，尤其是对于植物花发育具有重要意义。目前已在多种园艺植物中发现，花发育过程中由于环境温度、光周期、内源激素变化等情况，存在DNA甲基化降低或升高的现象，其主要通过调节与花发育相关基因(如FT、FLC、AP1、MYB等)的表达来调控植物花芽分化、花性别分化、开花时间、花瓣颜色、花瓣数量以及花衰老等表型。而使用DNA甲基化抑制剂在花发育期间对其进行处理可以降低其DNA甲基化程度，从而改变植物开花时间、花芽分化进程和相关成花表型。本文首先总体介绍了DNA甲基化的调控模式和对植物生长发育的影响，之后综述了DNA甲基化抑制剂类型与作用机制，重点阐述了DNA甲基化调控在植物花芽分化、性别分化、开花进程和成花表型等方面的研究进展，为深入解析DNA甲基化调控植物花发育的分子机制提供了理论依据，并为农业生产实践提供了参考。

摘要:结球甘蓝是十字花科重要蔬菜，我国是世界上甘蓝种植面积最大的国家，随着甘蓝栽培面积的扩大和复种指数的提高，病害对生产的影响日趋严重，生产上对甘蓝品种的抗性要求逐年提高，目前我国已选育出多种抗病新品种。本文总结了甘蓝生产上最常见的四大病害(根肿病、枯萎病、霜霉病和黑腐病)的相关致病菌病原体、防治方法、抗性品种及抗病育种技术的主要进展，为促进甘蓝抗病品种的选育提供了参考。

摘要:非生物胁迫主要包括低温、干旱和盐胁迫等，严重影响植物的生长发育。作为一种经典的表观遗传修饰途径，DNA甲基化能够调控基因表达，并在植物响应非生物胁迫的过程中发挥重要作用。本文系统综述了植物DNA甲基化修饰、RNA介导的DNA甲基化(RNA-directed DNA methylation, RdDM)途径和DNA去甲基化调控。结合本课题组前期的研究，讨论分析了植物响应非生物胁迫的DNA甲基化调控机制及DNA甲基化变异的跨代遗传。此外，还介绍了结合基因编辑技术的表观遗传调控研究在生物工程领域的应用，为利用表观遗传变异进行作物精准育种提供了研究思路。

摘要:RNA干扰(RNA interference, RNAi)是真核生物中基于双链RNA (double-stranded RNA, dsRNA)介导同源mRNA降解的一种特异性转录后基因沉默机制。在探索与革新绿色生物农业的背景下，发展环保可靠的生物农药已成为植物病害防治领域的新态势。目前，RNAi生物农药作为一种新型农药，凭借强特异性、环境友好等优于传统化学农药的特性，成为当前的研究热点和优先发展的对象。本文综述了dsRNA的生物合成系统、维持dsRNA稳定的多种载药递送途径的相关研究进展，为国内相关领域研究工作提供了参考。

摘要:二肽基肽酶4 (dipeptidyl peptidase 4, DPP4)作为一种广泛表达于多种细胞类型的膜结合蛋白，其主要功能是催化多肽底物N端X-Pro或X-Ala二肽的切除。在糖代谢调控中，DPP4通过降解肠促胰岛素参与血糖稳态的维持，因而成为治疗2型糖尿病的重要靶点。此外，DPP4在纤维化、炎症及肿瘤等病理过程中也显示出作为生物标志物和干预靶点的潜力。在干预策略方面，除传统小分子抑制剂外，DPP4抑制肽在体外实验中表现出显著的酶活抑制能力，提示其在控制高血糖方面的潜在应用价值。同时，针对DPP4的特异性抗体药物的研发也取得进展，为DPP4相关疾病的诊断与治疗提供了新方向。本文系统综述了从DPP4的经典酶学功能与升糖机制，到其在纤维化、炎症及肿瘤等疾病中的新型病理功能，进而讨论了涵盖小分子药物、抑制肽与抗体在内的多元化干预策略的最新研究进展，深化了对DPP4多维生物学功能及其疾病关联性的整体认识，并为DPP4靶向干预策略的优化与新型治疗手段的开发提供了理论依据。

摘要:pH响应性药物递送系统是精准医疗领域的研究热点，壳聚糖作为一种天然氨基多糖，因优异的生物相容性、可降解性及固有的pH响应特性，成为该类系统的理想载体材料。本文系统综述了基于壳聚糖的pH响应性药物递送系统的研究进展，通过阐述壳聚糖的化学结构、脱乙酰度与分子量等参数对材料性能的影响，分析单一、复合壳聚糖体系的pH响应机制；总结了纳米粒子、水凝胶、Pickering乳液及多功能复合系统等多种载体类型的设计理念、制备方法与释药特性，并概述了其在静脉注射靶向治疗、口服药物递送治疗、伤口愈合与局部治疗等领域的应用实践；最后指出该领域当前面临体内稳定性不足、规模化生产等挑战。本文为pH响应性壳聚糖药物递送系统的优化设计与临床转化提供了参考。

摘要:胶质母细胞瘤(glioblastoma, GBM)是中枢神经系统中最常见且侵袭性最强的原发性恶性脑肿瘤，由于血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)的存在、肿瘤的异质性以及免疫抑制性微环境，GBM的治疗受到了极大制约。二氧化锰(MnO₂)纳米材料可以在肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)中响应，并且具备诊疗一体化的优点，在GBM治疗中具有显著的优势。本文综述了MnO₂纳米材料在GBM诊疗中的最新进展，重点分析了MnO₂响应性药物释放机制、穿透BBB的策略、调控免疫微环境以及多模式协同治疗GBM的优势，并展望了其在临床上的应用前景和研究发展方向。通过系统梳理MnO₂纳米材料在GBM治疗中的应用逻辑与实践成果，本文为突破GBM临床治疗瓶颈提供了新型材料思路与技术参考，也为锰基纳米材料在恶性脑肿瘤诊疗领域的后续研究及临床转化奠定了理论基础。

摘要:干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes, STING)通路是先天免疫的关键枢纽，其激活能有效诱导抗肿瘤免疫反应。然而，环二核苷酸类激动剂代谢不稳定，而非环二核苷酸类激动剂则易引发全身毒性，这严重阻碍了STING激动剂的临床应用。基于本团队在恶性胸腔积液局部免疫治疗方面的研究积累，本文总结了以生物工程化水凝胶为STING激动剂的递送平台，通过局部滞留与可控释放，在提升肿瘤特异性免疫激活的同时降低全身毒性，重点探讨了其在局部难治性疾病中的应用潜力，为临床转化提供了新思路。

摘要:近年来，恶性肿瘤在治疗与预后方面带来的社会负担和医疗压力日益加重，揭示其深层分子机制显得尤为迫切。恶性肿瘤的进展常与细胞周期失常及关键周期蛋白核质分布异常密切相关，染色体凝聚因子1 (regulator of chromosome condension 1, RCC1)作为连接细胞周期调控与蛋白质核质转运调控过程的关键分子，已成为研究焦点。RCC1是Ras相关核蛋白(Ras-related nuclear protein, Ran)唯一已知的鸟嘌呤核苷酸交换因子，通过催化RanGDP转化为RanGTP，在染色体表面建立并维持RanGTP浓度梯度，从而驱动蛋白质的核质转运，调控细胞周期进程。RCC1的异常表达会破坏p27^Kip1、S期激酶相关蛋白2 (S-phase kinase-associated protein 2, Skp2)等关键蛋白的核质分布平衡，导致细胞周期失控，促进肿瘤发生。本文综述了RCC1介导的核质转运异常与肿瘤发生发展之间的关系，以及与RCC1相关的小分子药物、核酸药物和多肽抑制剂的研究进展，为肿瘤的精准诊疗与药物研发提供了新的方向和思路。

摘要:抗生素滥用导致细菌抗生素耐药性问题日益严峻，严重威胁全球公共卫生安全，因此耐药基因的快速检测与有效消除对于控制耐药菌的传播至关重要。传统检测耐药基因的方法如PCR、荧光定量PCR (quantitative real-time polymerase chain reaction, qPCR)、等温扩增等存在耗时、费力、成本高、特异性差等缺陷，迫切需要找到新型解决方案来对抗细菌耐药性，开发新型高效的检测及消除耐药基因技术迫在眉睫。近年来，基因编辑技术成为研究热点，CRISPR-Cas系统作为原核生物的适应性免疫系统之一，具备独特的序列靶向性和灵敏度，能够精确识别并切割靶核酸序列，在耐药基因检测和消除领域展现出巨大潜力。本文综述了CRISPR-Cas系统的分类、结构与作用机制，详细阐述了不同CRISPR-Cas系统在耐药基因检测与消除中的应用情况，最后结合本课题组的研究内容，探讨了该技术面临的挑战与未来发展方向，为解决致病菌抗生素耐药问题提供了新思路。

摘要:Katanin复合体是迄今在植物中发现的唯一具有微管切割功能的蛋白复合体，在植物细胞形态重塑与生长发育过程中发挥关键作用。该复合体由催化亚基KTN1和调节亚基KTN80组成。在拟南芥中，KTN80存在4个同源基因，但其功能尚未明确。为深入探究KTN80在植物根形态建成中的作用机制，本研究对KTN80s (KTN80.1、KTN80.2、KTN80.3和KTN80.4)进行β-d-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase, GUS)组织染色分析，发现它们在根组织中均显著表达，但其表达模式存在差异。进一步表型分析表明，ktn80.1234根发育异常，其主根短而粗，但根毛长度却显著长于野生型。显微结构观察发现，ktn80.1234根分生区和伸长区均显著缩短，细胞体积增大，呈现各向同性扩展特征。此外，利用活细胞成像技术观察根细胞周质微管动态，发现ktn80.1234微管排列紊乱，阻碍了细胞的正常快速伸长。对根分生区有丝分裂细胞的微管阵列进一步观察表明，ktn80.1234细胞中早前期带(preprophase band, PPB)微管阵列出现异常，部分成膜体微管也出现不正常的倾斜排列。综上，KTN80通过精确调控细胞微管骨架阵列的重塑，进而调控根的形态建成。本研究为深入理解Katanin复合体在植物生长发育中的作用机制提供了新的见解。

摘要:为了探究糖在黄花菜花蕾大小发育调控中的作用，以黄花菜‘大同黄花’及其花蕾变大的变异品系‘同花一号’为实验材料，通过转录组数据分析、不同时期(抽葶前、抽葶期、开花期)和不同部位(成熟叶片、幼叶、花葶、花蕾)的糖含量测定以及糖代谢相关酶活性分析，结合外源施糖处理验证糖是否参与花蕾大小的调控。通过比较转录组分析发现，淀粉和蔗糖代谢在花蕾大小发育调控中起关键作用，且该调控作用贯穿花蕾整个生长阶段(幼蕾期、绿期、转黄期、黄期)。其中，绿期和转黄期富集到的糖代谢相关差异基因最多，其主要在淀粉和蔗糖合成、分解及转运过程中行使核心调控作用。抽葶前，成熟叶片淀粉、可溶性糖含量较高，以蔗糖的分解与淀粉暂存为主，幼叶因依赖成熟叶供能，糖含量较低。抽葶期，成熟叶片淀粉、可溶性糖含量下降，葡萄糖含量升高，启动碳输出，幼叶中的糖含量达到峰值，花葶和小蕾作为新生库端，糖含量及糖代谢相关酶活性相对较低。开花期，叶片中淀粉、可溶性糖含量呈下降趋势，糖代谢相关酶活性显著升高，加速能量转运。花蕾发育过程中，淀粉和可溶性糖含量随着生长发育先上升后下降，绿期和转黄期达到峰值且花蕾中蔗糖的积累最高，果糖和葡萄糖的积累呈缓慢上升变化趋势。‘同花一号’中糖积累与利用效率优于‘大同黄花’，更利于花蕾的伸长。外源喷施8 g/L蔗糖可显著促进花蕾伸长，进一步证明糖代谢参与并调控黄花菜花蕾大小的发育。本研究为提高黄花菜产量提供了理论基础。

摘要:石墨烯因其独特的物理和化学性质在农业领域展现出广阔的应用潜力。在家庭园艺中，幼苗移栽早期成活率低是常见难题，为了研究石墨烯对此是否具有改善作用，本研究以番茄幼苗为研究对象，通过检测石墨烯溶胶处理前后对番茄幼苗移栽早期根系的生长率及其培养土壤养分和微生物群落的变化，发现50 mg/L和100 mg/L的石墨烯溶胶对番茄根系生长具有促进作用，而更高浓度时则发挥抑制作用；不同浓度的石墨烯溶胶处理均导致土壤有机质含量降低、碱解氮含量增加。宏基因组测序结果表明，50 mg/L和100 mg/L的石墨烯溶胶处理可提升土壤中促进腐殖质和有机物分解、参与土壤氮循环并提高重金属代谢的微生物丰度。综上，合适浓度的石墨烯溶胶可促进番茄幼苗移栽早期的根系生长并提高其培养土壤的氮含量和特定有益微生物群落的丰度。本研究为石墨烯溶胶在家庭园艺植物栽培中的合理应用提供了一定的理论参考。

摘要:决明(Senna tora L.)种子是蒽醌类化合物生物合成的核心器官，其药用价值高度依赖于蒽醌类化合物的含量。TCP转录因子在植物次级代谢产物生物合成中发挥关键调控作用，但TCP转录因子是否调控蒽醌类化合物的积累还未见报道。因此，本研究通过实时荧光定量PCR (quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析StTCP11在种子不同生长发育阶段的表达模式，构建过表达载体以获得StTCP11过表达转基因决明株系及空载体对照决明株系，探究其对种子中蒽醌类化合物积累的影响；结合酵母单杂交(yeast one-hybrid, Y1H)与双荧光素酶报告基因(dual-luciferase reporter assay, Dual-LUC)实验，解析StTCP11与蒽醌类化合物生物合成关键酶的互作关系。结果表明，StTCP11在种子发育后期表达量较高，StTCP11过表达株系种子中橙黄决明素、大黄酚、大黄素及大黄素甲醚含量较对照显著提高；Y1H与Dual-LUC实验证实StTCP11可直接结合StDXS启动子并激活其转录，进而正向调控蒽醌类化合物的积累。本研究揭示了StTCP11通过靶向调控StDXS转录促进决明种子蒽醌合成的分子机制，为解析决明种子品质调控网络及优质新品种选育提供了关键理论依据。

摘要:拟南芥网格蛋白轻链2 (clathrin light chain 2, CLC2)和CLC3功能丧失会造成自噬缺陷，从而导致植物抗病性增强。为了探究网格蛋白重链(clathrin heavy chain, CHC)是否发挥与CLCs类似的作用，本研究结合遗传学、细胞生物学及抗性分析探究了CHC在自噬途径以及在自噬相关免疫调控中的作用。结果发现，CHC1或CHC2的功能丧失会加速暗处理诱导的衰老进程，表现出自噬途径缺陷相关的典型早衰表型，表明自噬途径可能受到损伤。与此一致，在自噬诱导条件下chc1-2和chc2-2突变体中自噬小体数量显著减少，进一步证实其自噬通量下降。抗性分析表明，chc1-2和chc2-2突变体对菊科白粉病菌(Golovinomyces cichoracearum)表现出增强的抗性，抗性的增强与活性氧(reactive oxygen species, ROS)过量积累以及胼胝质沉积增强密切相关。以上结果表明CHC的完整功能对维持正常自噬途径至关重要，CHC缺失通过破坏自噬稳态触发免疫激活。本研究为通过调控自噬途径改良作物抗病性提供了理论依据。

摘要:百合属植物作为单子叶植物的重要代表类群，具有丰富的遗传资源和重要的应用价值，研究其叶绿体基因组对揭示遗传进化机制具有重要意义。为深入解析百合属植物的分子遗传特征及进化规律，本研究对60种百合属植物(约占全球该属物种的49.58%)的叶绿体基因组进行了基因组特征和同义密码子使用偏好性分析，明确了百合科不同植物类群的系统进化关系。密码子使用偏好性分析结果显示，60种百合属植物叶绿体基因组平均GC含量为37.00%，第3位密码子GC含量(GC₃)为29.70%，表现出明显的AT偏好性。有效密码子数(effective number of codons, ENC)平均值位于47.76?48.57之间，表明密码子使用偏好性相对较弱。通过ENC-GC_3s (同义密码子第三位GC含量)分析和奇偶规则2 (parity rule 2, PR2)分析发现，百合属植物叶绿体基因组密码子偏好性受到突变压力和自然选择等多种因素的共同影响，其中自然选择压力起主导作用。简单重复序列分析(simple sequence repeats, SSR)鉴定出5 750个SSRs，主要分布于基因间隔区(intergenic spacer region, IGS)和内含子(intron)，单核苷酸重复(以A/T为主)所占比例最高(41.91%)，进一步解释了基因组中A/T富集的特征。共线性分析表明，百合科植物基因排列模式相似，反向重复序列(inverted repeat region, IR)边界仅表现出微小差异。基于158个百合科物种叶绿体基因组序列构建的系统发育分析表明，百合属物种聚为一个单系类群，与现有分类系统基本一致，阐明了该属内部的系统发育关系。本研究从分子水平上揭示了百合属植物叶绿体基因组的密码子使用特征，为百合属植物的系统进化、分子标记开发以及叶绿体基因工程提供了重要的理论依据和数据支撑，对百合属植物资源的保护与开发利用具有重要意义。

摘要:沙地云杉(Picea mongolica)为我国特有珍稀树种，体细胞胚胎发生技术的应用对其良种繁育具有重要意义。然而，体细胞胚胎脱水耐受性获得机制尚不明确，制约了人工种子的开发与应用。本研究旨在通过干化处理模拟脱水胁迫，解析沙地云杉成熟体胚的代谢响应网络，揭示其适应脱水胁迫的核心调控通路。本研究以沙地云杉成熟体细胞胚胎为材料，通过干化处理模拟脱水胁迫，综合运用转录组学与广泛靶向代谢组学技术进行分析。结果显示，干化处理引发了大规模的转录与代谢响应，共鉴定到15 723个差异表达基因与91个差异代谢物。基因功能富集分析表明，差异基因显著富集于细胞膜/壁组织、苯丙烷生物合成及植物激素信号等通路。代谢物则显著富集于丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、植物激素生物合成和植物次生代谢物生物合成等途径。丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢是唯一在转录与代谢层面均显著富集的核心通路；三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA)上游被激活，异柠檬酸脱氢酶编码基因的表达量显著上调，伴随异柠檬酸与α-酮戊二酸的极显著积累。谷氨酰胺合成酶基因与天冬酰胺合成酶基因表达显著上调，驱动了l-谷氨酰胺与l-天冬酰胺的优先积累，而4-氨基丁酸支路产物含量显著下降。本研究系统阐明了沙地云杉体细胞胚胎通过协同调控丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路、实施“开源节流”策略以适应干化胁迫，为通过代谢工程靶向改良林木体细胞胚胎质量提供了重要的理论依据与关键分子靶标。

摘要:为丰富珍稀濒危物种青岛百合(Lilium tsingtauense)的生物信息数据库并解析其糖代谢途径，本研究将青岛百合各组织(鳞茎、根、叶片、花)混合并进行了全长转录组测序分析和己糖激酶(hexokinase, HXK)基因家族鉴定。原始组装获得27 739条单一全长转录本，平均长度为2 244 bp，N50长度为2 380 bp。对这些转录本进行了功能注释和基因结构预测，同时，从中挖掘并鉴定了12个HXK基因家族成员。结果显示，青岛百合12个HXK家族成员均被预测为酸性、亲水性蛋白，主要定位于线粒体；其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主，并含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等多个潜在的磷酸化位点。实时荧光定量PCR分析结果表明大部分HXK基因在野生青岛百合中的表达量显著高于组培苗植株，这可能与其适应野生环境有关。本研究丰富了青岛百合的转录组数据资源，并为深入探究青岛百合的糖代谢基因奠定了基础。

摘要:Stay-green (sgr)基因编码脱镁螯合酶(magnesium dechelatase)，参与叶绿素降解过程，在植物衰老进程和作物产量形成方面发挥重要作用。为系统探究Sbsgr基因的生物学功能及其在胁迫应答中的作用，本研究应用生物信息与分子生物学技术，分析高粱Sbsgr基因的表达模式、启动子区顺式作用元件、互作蛋白与自然等位变异。结果显示，高粱中含有2个sgr同源基因，Sbsgr1为sgr的同源基因，Sbsgr2为sgr-like的同源基因；Sbsgr基因启动子区含干旱胁迫和脱落酸相关的顺式作用元件；2个基因表达模式差异较大，Sbsgr1主要在叶片、穗和种子中表达，Sbsgr2在叶片高水平表达；在干旱、低氮和丝黑穗病菌侵染中，Sbsgr1表达显著上调，而Sbsgr2表达受到抑制；初步鉴定了3个持绿性较好的品种，并在持绿品系‘B35’等材料中，检测到Sbsgr1存在2处单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点。本研究结果能够为进一步深入研究sgr基因的分子机制提供参考。

摘要:中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞是生物药品生产的最主要宿主，但其较低的表达效率阻碍了产业化的发展。为提高CHO细胞的抗体表达效率，本研究以表达抗EGFRv III抗体的Cell A和Cell B细胞株为对象，开展了基于细胞周期调控的强化流加工艺研究。首先通过流式细胞术分析并建立细胞周期与抗体比生产速率(specific antibody production rate, Qp)的关系，结果表明随着培养时间的延长，G0/G1期细胞比例显著增加，在第12天分别达到50%和64%；同时Qp较初期分别提高了1.5倍(Cell A细胞株)和1.0倍(Cell B细胞株)。然而，较高的G0/G1期细胞比例虽显著提升了抗体Qp，但抑制了细胞生长与积累，导致抗体表达总产量下降。为此，本研究在N-1种子阶段(表示生产阶段的上一个步骤)进行补料并延长时间培养，收获时Cell A细胞株和Cell B细胞株的细胞密度分别达到26.3×10⁶ cells/mL和17.7×10⁶ cells/mL，G0/G1期细胞比例分别提升至45%和38%。将该高密度种子接种到5 L生物反应器中进行重组抗体表达培养14 d后，Cell A和Cell B细胞株的累积活细胞密度(integrated viable cell density, IVCD)均超过常规培养工艺，Qp分别提高了11.0%和9.1%，最终抗体浓度分别达到9.5 g/L和5.0 g/L，且对抗体关键质量属性无显著影响。综上，本研究建立的基于细胞周期调控的强化CHO细胞流加补料工艺，可同时提升细胞积累与抗体比生产速率，最终显著提高CHO细胞的抗体表达水平。强化的流加工艺为中国仓鼠卵巢细胞工业规模生产重组抗体蛋白药物提供了一种新的策略。

摘要:YTH结构域家族蛋白1 (YTH domain family protein 1, YTHDF1)是一种RNA结合蛋白，属于N⁶-甲基腺嘌呤(N⁶-methyladenosine, m⁶A)修饰的阅读器，其通过特定的结构域来识别和结合RNA上的m⁶A修饰，从而执行相应的生物学功能。本研究旨在探讨YTHDF1蛋白对中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞系外源蛋白表达水平的影响，并评估其在CHO细胞表达系统优化中的应用潜力。首先采用CRISPR/Cas9技术敲除CHO-K1细胞的谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase, GS)编码基因从而得到CHO-K1-GS^?/?细胞系，再分析过表达YTHDF1蛋白对CHO-K1-GS^?/?细胞外源蛋白表达的增强作用，Western blotting、qPCR以及荧光显微镜观察发现过表达YTHDF1蛋白显著提高了细胞中人血清白蛋白、单链抗体和绿色荧光蛋白的表达水平，且未对细胞的长期增殖活力及存活率产生显著负面影响。此外，翻译抑制剂放线菌酮(cycloheximide, CHX)实验证实YTHDF1蛋白主要通过促进细胞中mRNA的翻译而增强蛋白表达。本研究证明YTHDF1蛋白能通过促进mRNA的翻译过程来增强细胞外源蛋白合成能力，为高效生物制药细胞株的构建提供了新的理论基础和技术方向。

摘要:为了探讨蛋白酪氨酸激酶样分子7 (protein tyrosine kinase-like 7, PTK7)在肾小管上皮细胞纤维化进程中的作用及其分子机制，评估其作为肾纤维化干预靶点的潜在价值，本研究采用免疫组化、蛋白免疫印迹、实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)检测肾纤维化小鼠模型中PTK7表达变化；结合公共单细胞转录组数据库，分析PTK7在肾脏不同细胞类型中的表达分布。利用CRISPR/Cas9技术构建PTK7稳定敲除的小鼠肾小管上皮细胞系(transformed C3H mouse kidney-1, TCMK-1)，经转化生长因子β1 (transforming growth factor-beta 1, TGF-β1)刺激后，观察细胞形态变化，检测上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)相关蛋白(E-cadherin、vimentin)及纤维化相关蛋白(α-SMA、fibronectin、collagen I)的表达水平，通过细胞计数试剂盒-8 (cell counting kit-8, CCK-8)和划痕实验评估细胞增殖活力与迁移能力，并进一步分析Smad家族成员2 (Smad family member 2, Smad2)/Smad家族成员3 (Smad family member 3, Smad3)磷酸化水平以探索其潜在机制。研究结果发现，PTK7在小鼠纤维化肾组织中表达显著上调，且在肾小管上皮细胞中表达量相对较高；PTK7敲除能够显著抑制TGF-β1诱导的EMT进程和纤维化相关蛋白表达(P0.001)，并显著抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞迁移能力；在机制层面，PTK7缺失可有效阻断TGF-β1触发的Smad2/Smad3磷酸化激活。PTK7通过激活TGF-β1/Smad通路促进肾小管细胞纤维化进程，敲除其编码基因可在细胞水平有效缓解纤维化相关表型，研究结果为进一步探索PTK7作为抗肾纤维化潜在干预靶点提供了实验依据。

摘要:脑内过高的兴奋性神经递质谷氨酸与多种神经系统疾病密切相关，包括神经退行性疾病、神经精神疾病、癫痫等。调节谷氨酸浓度并抑制其所致的细胞死亡是减轻神经元兴奋性损伤的必要手段。为了研究线粒体移植能否代谢过量的谷氨酸，降低其神经兴奋性毒性，本研究在实验室前期的工作基础上，通过线粒体移植治疗的方式，利用分离的肝脏线粒体降低谷氨酸水平，同时升高细胞外ATP含量，快速抑制谷氨酸造成的HT22神经元损伤；线粒体持续作用于HT22细胞5 h后，仍然能够降低细胞的氧化应激水平，抑制细胞凋亡，同时提高神经元的代谢功能。在谷氨酸局部注射造成的前额叶皮层损伤的小鼠中，给予外源线粒体可修复神经元损伤，改善动物在旷场实验中的异常症状。本研究揭示了移植的线粒体在细胞外和细胞内均具有一定的药效活性，为神经元兴奋性损伤疾病的治疗提供了新的思路。

摘要:为了应对高尿酸血症这一日益严峻的健康问题，同时规避或弥补现有临床治疗方案的局限性，本研究通过大规模筛选结合实验室适应性进化获得具有高效降尿酸能力的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)菌株D801，通过评价其体外降尿酸能力、胃肠道耐受能力、自聚集性、耐酸/耐胆盐能力和对抗生素的敏感性来探究其益生特性。嗜酸乳杆菌D801在体外对尿酸的降解率可达到(57.26±6.52)% (2.0 mmol/L尿酸环境)；对8种抗生素均不具备耐药性；聚集率高达97.62% (3 h)；在pH 2.0和3.0条件下培养3 h的存活率分别为：(20.83±6.51)%和(50.00±16.24)%；能够耐受0.48% (质量体积分数)的牛胆盐浓度，3 h后活菌数仍能够达到4.0×10⁶ CFU/mL；在人工胃模拟液和肠模拟液3 h后的存活率分别为(102.8±15.56)%和(105.1±3.07)%；对于高尿酸血症小鼠，嗜酸乳杆菌D801能够降低20.65%血清尿酸，对小鼠肝脏和血清中的黄嘌呤氧化酶活性抑制率分别为36.24%和13.54%，脾体比降低17.09%，能够有效改善免疫系统，缓解机体炎症。本研究为高尿酸血症提供了一种更安全的干预手段。

摘要:T细胞疗法已成为治疗肿瘤或免疫性疾病的一种有效方法，现有的T细胞体外扩增通常采用悬浮培养系统，体外扩增耗时较长，易导致细胞功能下降、T细胞耗竭等问题。液滴微流控芯片能够制备共包载细胞和因子的多孔微球，有望提高细胞扩增效率。本研究旨在探索基于微流控芯片的海藻酸钙水凝胶细胞微球制备方法，并以Jurkat细胞为模式细胞，评估该三维培养体系对T细胞体外扩增效率和功能维持的改善效果。采用软刻法制备流聚焦型液滴微流控芯片，通过十字交叉型微流控芯片能够稳定生成大小可控、细胞封装率符合泊松分布的液滴，5% CaCl₂可使海藻酸钠水微球快速交联固化。包封于水凝胶微球中的Jurkat细胞可实现三维培养，细胞活率达95%以上，与平板培养相当，细胞增殖速度较平板培养组增加8.8%。凝胶微球中的细胞因子γ干扰素(interferon-γ, IFN-γ)和肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)分泌量比平板培养组分别高14.3%和4.3%；而当Jurkat细胞与白细胞介素-2 (interleukin-2, IL-2)共包封于凝胶微球中时，效应因子IFN-γ和TNF-α的分泌量比平板培养组分别高39.8%和40.7%。本研究为优化T细胞体外扩增培养体系提供了新策略，构建的细胞微球三维共培养技术在T细胞疗法中具有潜在应用价值。

摘要:人工油体(artificial oil bodies, AOB)凭借仿生天然油体的结构优势与生物相容性，在活性成分靶向递送领域展现出独特的应用潜力。针对传统人工油体功能单一及体系稳定性不足的问题，本研究通过优化制备工艺，构建了高效稳定的功能性人工油体递送体系。采用单因素实验结合Box-Behnken响应面法，系统优化AOB制备工艺；通过分子对接手段预测茶多酚(tea polyphenols, TP)与AOB结构蛋白Ctcaleosin的结合能力，进一步采用超声自由基法将TP与AOB进行修饰偶联，构建茶多酚-蛋白复合物介导的功能性人工油体(AOB@TP)；基于网络药理学技术系统预测AOB@TP中茶多酚与中链甘油三酯(medium-chain triglycerides, MCT)协同干预肥胖的作用靶点。优化所得AOB制备工艺参数为：MCT 10 mg、蛋黄卵磷脂100 μg、Ctcaleosin蛋白275 μg；在此条件下，茶多酚与AOB的结合率高达94.55%，AOB@TP呈现类球形结构，粒径为216.67 nm，具备优良的载体特性；网络药理学预测结果显示，茶多酚与MCT共筛选出潜在作用靶点67个，与肥胖治疗相关的交集靶点60个，其中MMP9、HIF1A为核心调控靶点；GO功能富集分析表明其主要参与脂质代谢、能量稳态等生物学过程，KEGG通路富集主要涉及肥胖相关信号通路。本研究构建的AOB@TP功能性递送体系，兼具粒径小、多功能等优势，不仅为脂溶性营养物质的高效递送提供了新型优质载体，也为功能性人工油体在代谢疾病干预中的深入应用奠定了理论基础与技术基础。

摘要:本研究旨在评估终末湿热灭菌对聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸) [poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate), P34HB]微球结构及其与交联透明质酸(hyaluronic acid, HA)复合凝胶可注射性能的影响，界定适宜的工艺参数窗口。以121 ℃为灭菌温度，设置10、20、30 min这3种时间并以未灭菌样品为对照，将P34HB微球与交联HA凝胶复配后采用“先复配、后灭菌”的共灭菌路径处理。通过凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography, GPC)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、粒径分析及扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)表征微球的分子量、热性能、化学结构与形貌变化；并结合流变学测试、推挤力、内聚力和离心加速稳定性评价制剂可注射性与使用稳定性，同时进行生物负载和无菌检查。结果发现，在121 ℃湿热10-20 min条件下，P34HB微球重均分子量仅轻度下降，熔融温度基本稳定，形貌和粒径分布保持良好，复合凝胶具有适宜的黏弹性，稳态推挤力约为12-15 N；当灭菌时间延长至30 min时，微球分子量明显下降，DSC出现冷结晶增强和双熔峰，复合凝胶的弹性模量(elastic modulus, G′)和推挤力波动加大并出现一定程度分相。所有灭菌组无菌检查结果均符合要求。在本研究条件下，121 ℃湿热灭菌10-20 min可在保证无菌的同时维持P34HB微球结构稳定性及复合凝胶的可注射性能，是适宜的终末湿热灭菌工艺窗口。结果表明P34HB微球具有较好的结构耐受性，可作为预灌封即用型软组织填充注射制剂的候选材料，为相关工艺和剂型选择提供了参考。

摘要:为了模拟肠道的微环境及生理结构，本研究基于微流控技术构建肠炎芯片模型，同时制备一种负载五氨基水杨酸(5-aminosalicylic acid, 5-AMI)的芦荟多糖共聚物(LDG@AMI)，并利用肠炎芯片模型评价纳米药物的抗炎作用。本研究采用荧光显微镜观察芯片细胞生长情况与肠屏障(intestinal barrier protein, ZO-1)、肠黏液(intestinal mucosa protein, WGA)蛋白的表达量；借助透射电子显微镜观察LDG@AMI纳米药物的形貌；利用纳米粒度仪与傅里叶变换红外光谱仪分析LDG@AMI纳米药物的水合粒径与组成；采用紫外可见分光光度计分析LDG@AMI的溶胀性与药物释放行为；通过细胞计数试剂盒-8 (cell counting kit-8, CCK-8)实验评价LDG@AMI纳米药物的细胞安全性；使用ELISA试剂盒对肠炎芯片中的炎症因子:肿瘤坏死因子-α (tumour necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素-6 (interleukin-6, IL-6)和白细胞介素-1β (interleukin-1 β, IL-1β)进行定量分析。结果表明，肠芯片细胞展示出良好的生存状态，并且其ZO-1蛋白表达正常，表明肠屏障生成。在葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium, DSS)处理肠芯片后，其渗透性升高、缺氧诱导因子-1α (hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)的表达水平上升，ZO-1、WGA蛋白量显著降低，证明肠炎芯片模型的构建成功。LDG@AMI纳米药物的粒径约80 nm，展现出高的溶胀率与药物缓释性，可以精准响应肠道的微环境。与5-AMI处理组相比，LDG@AMI处理的肠炎芯片展示出更高的ZO-1、WGA蛋白表达量，表明LDG@AMI纳米药物具有优异的屏障修复作用。与正常肠芯片相比，肠炎芯片模型组TNF-α、IL-1β以及IL-6炎症因子的表达量显著增加，表明DSS处理可成功诱导肠炎芯片的形成；此外，相比于未处理的肠炎芯片，LDG@AMI处理组展现出更低的TNF-α、IL-1β和IL-6表达量，进一步证明LDG@AMI纳米药物对肠炎具有优异的疗效。本研究成功构建了一种基于微流控技术的肠炎芯片模型，并通过肠炎芯片模型验证了LDG@AMI纳米药物的抗炎作用，为精准治疗肠炎开拓了新视野。

摘要:为应对生物医药新工科实习教学中存在的设备昂贵、场地受限、高风险等挑战，本研究构建了“AI赋能、虚实递进”的实习教学体系。该体系遵循“由虚到实、逐层递进”的教学逻辑，以虚拟仿真项目为起点，帮助学生建立工艺流程的完整认知；继而引入AI赋能过程设计与决策训练，让学生通过调整参数、优化策略，完成从菌种构建到成品产出的全流程模拟，培养其数据驱动的工艺开发能力；随后，学生进入校内实训基地进行真料实操，实现从虚拟到实体的安全、平滑过渡，提高操作技能；最终，通过多元化企业实地实习，使学生在真实产业场景中整合知识、能力与职业素养。该体系成功创建了一个“高仿真、低风险、可重复、全覆盖”的实习教学环境，有效弥合了高校理论教学与产业实践需求之间的鸿沟，提升了学生的工程创新能力与实践应用能力。

摘要:拔尖创新人才是我国发展的重要根基。在“强基计划”与“拔尖计划2.0”协同推进的新时代背景下，如何有效培养兼具深厚学术素养(“有本事”)与卓越实践能力(“能干事”)的生物科学拔尖创新人才，成为亟待解决的关键命题。天津大学生命科学学院依托国家首批“强基计划”试点和“拔尖计划2.0”基地，致力于回应拔尖人才培养这一时代命题，通过营造高品质学术生态、激活思辨创新能力基因、突破产学研用协同壁垒，构建人才动态选拔与多元协同育人机制，使学生拥有对生物学前沿发展的敏锐洞察力，成为适应、驾驭、引领、主导未来生物科学领域发展的拔尖创新人才。这一持续探索为国内高校生物科学拔尖创新人才培养提供了可借鉴的改革路径，也为新时代生命科学教育高质量发展贡献了新思路。