摘要:

摘要:肝脏疾病已成为全球健康领域面临的重要挑战，给社会和个人健康带来了显著负担。近年来，肠-肝轴理论的发展为肝病的预防与治疗提供了新的研究视角和干预策略。天然产物作为资源丰富、活性多样且副作用较小的生物分子，在调控肠道菌群和改善肝脏健康方面展现出巨大潜力。皂苷类、多酚类、多糖类和生物碱类等天然产物能够通过调节肠道菌群的组成及其代谢产物，对肝脏疾病进行有效干预。本文系统梳理了近年来天然产物在肠道菌群与肠-肝轴调控中的作用及其在肝病防治中的研究进展，并总结了当前研究面临的挑战与不足之处。另外，本文展望了天然产物在肝病治疗中的临床应用前景，并探讨了未来研究的发展方向，为深入揭示天然产物调控肠道菌群-肠-肝轴的机制及推动其在肝脏疾病防治中的应用提供了新的见解。

摘要:噬菌体免疫沉淀测序技术(phage immunoprecipitation sequencing, PhIP-Seq)是一种高通量、低成本分析目标蛋白与肽库特异性结合的方法。该方法使用寡核苷酸文库合成(oligonucleotide library synthesis, OLS)来编码蛋白质组规模的肽库以展示在噬菌体上，然后使用目标蛋白(抗体等)对这些文库噬菌体进行免疫沉淀，以便随后通过高通量DNA测序进行分析。通过PhIP-Seq可以筛选出与数百种蛋白质或病原体特异性反应的肽靶标。PhIP-Seq已成功应用于疾病检测、自身免疫性疾病生物标志物的筛选、疫苗开发和过敏原检测等领域，是一项重要的高通量诊断技术。本文系统地阐述了噬菌体免疫沉淀测序的发展、应用和结果评估，有助于研究人员更全面地了解该技术在各领域的应用和未来发展的前景。

摘要:肿瘤是全球第2大致死性病因，在发达国家已超越心血管疾病成为首要死因。肿瘤干细胞(cancer stem cells, CSCs)作为肿瘤复发、转移和产生药物耐受的关键因素，其靶向治疗策略备受关注。适配体因其独特的三维结构可特异性识别CSCs表面标志物，在药物靶向递送系统中具有重要应用前景。与传统抗体相比，适配体具有分子量小、制备成本低、易于化学修饰等显著优势。本文系统综述了针对CSCs表面标志物的适配体研究进展，重点阐述了靶向EpCAM、CD133、CD44、ABCG2等标志物的适配体-药物偶联系统的最新研究成果。体外细胞实验和体内动物模型研究均表明，基于适配体的药物递送系统具有良好的抗肿瘤效果，对开发靶向CSCs的新型治疗策略和提升靶向CSCs治疗效果具有重要意义，在肿瘤精准治疗领域具有广阔应用前景。

摘要:病毒感染是导致全球人口死亡和经济损失的关键原因之一，有效的病毒检测方法对疫情防控至关重要。现有的多数检测方法存在假阴/阳性率高、响应慢、成本高、依赖专业设备和人员等问题，不利于病毒的快速、准确检测。场效应晶体管生物传感器因无标签化检测、灵敏度高、响应快、能实时测量、功耗低且可小型便携等优势备受关注。本文首先综述了病毒的基本概况以及场效应晶体管生物传感器的结构构造与检测原理；随后，深入探讨了该传感器在流感病毒、肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒和新型冠状病毒检测中的应用；最后，对场效应晶体管生物传感器在生物医学中发挥的作用进行了全面总结和合理展望，为促进多学科交叉合作及病毒检测新平台的研发提供了参考。

摘要:类器官是多能干细胞或组织衍生细胞分化和自我组织形成的3D细胞结构，已在疾病机制研究、个性化医疗、发育学研究等方面展现巨大潜力。然而，当前类器官培养系统的基质胶成分存在不确定性、批次差异以及免疫原性等问题，严重限制了类器官的临床转化和体内研究应用。水凝胶是高度水合的三维聚合物网络材料，其物理特性和生物特征等可以通过工程化设计进行调控，因而被用于替代基质胶，成为类器官培养的理想材料。本文根据水凝胶的结构特性、工程化设计要点，综述了目前应用于类器官培养的成分可定义的工程化水凝胶种类，总结了其最新研究进展及应用案例，并对工程化水凝胶的未来发展方向进行了讨论，对适用于类器官的工程化水凝胶进一步发展和优化具有参考意义。

摘要:近年来我国关节软骨创伤、劳损、退行性病变的发生率逐年增加，目前针对软骨损伤的临床治疗方法主要有保守治疗和手术治疗，但均有一定的局限性。软骨组织工程(cartilage tissue engineering, CTE)作为一种新兴技术，为软骨再生及修复提供了帮助。由于支架能够模仿天然软骨结构，具有优良的生物相容性、仿生力学性能且能够促进细胞黏附与增殖，被认为是生长因子、基因以及药物的有效传递系统。本文总结了软骨损伤的临床治疗技术及其局限性，讨论了CTE的支架材料及制备工艺，重点归纳了载药支架递送系统在软骨修复与再生领域的研究进展，并展望了载药CTE的应用前景，为软骨损伤的修复提供了理论指导和新的思路。

摘要:为探究煤层火烧区滞水层生物产气差异性，本研究利用新疆火烧区滞水层的矿井水模拟原位产气实验，结果表明，随着距离增加，生物气产量呈现先增后减的趋势，最高产气量达216.55 mL。分析煤厌氧发酵过程中关键代谢途径的变化，发现随着距离火烧区滞水层越来越远，产甲烷途径逐渐由乙酸脱羧及二氧化碳还原变为乙酸脱羧及甲胺甲烷转化。原位矿井水储层条件的差异性大，选取的5处矿井水均位于滞留区，距火烧区由近及远，储层压力及温度均增大，矿井水矿化度也随着距火烧区距离的增加而增大，最远处矿井水位于逆断层上，缺少地下水补给，矿化度最高。根据皮尔逊相关性分析发现，微生物群落与关键功能基因以及离子种类及浓度具有显著相关性。其中影响微生物酶代谢活性的离子主要包含Al³⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Mg²⁺、PO₄^3-和Mo⁶⁺，而造成代谢途径差异性的原因是多种离子共生环境的综合作用结果。产气模拟实验和宏基因组分析为生物气原位实验的实际应用提供了数据支撑，为工程应用奠定了基础。

摘要:奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis) MR-1对废水中铀的吸附还原具有明显作用，且是一种具有群体感应效应的革兰氏阴性菌，可通过添加外源信号分子酰基高丝氨酸内酯(acyl-homoserine lactones, AHLs)来诱导群体感应行为而快速形成生物膜，从而提高对铀污染水体的修复效率。胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)作为生物膜的主要成分，对生物膜的形成起着关键作用。为探究AHLs信号分子诱导下的群体感应行为，通过调控AHLs种类、浓度、添加时间点和接触时间等参数，系统研究了其对S. oneidensis MR-1 EPS分泌及生物膜特性的影响规律。结果表明，在培养6 h后添加10 μmol/L N-丁酰基-l-高丝氨酸内酯(N-butyryl-l-homoserine lactone, C4-HSL)，继续培养至72 h，可显著促进EPS的分泌，其中胞外蛋白和胞外多糖含量较对照组分别增加15.2%和28.2%。信号分子诱导形成的生物膜电极表现出更优异的特性：生物膜厚度增加20 μm以上，活细胞比例增加33.9%，电活性更高，铀去除率提高10.7%。通过X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)等表征手段证实，生物膜电极主要通过电吸附、物理化学吸附和电还原等方式固定水溶液中的铀。本研究为废水中铀的高效回收提供了新的技术思路，同时丰富了电活性生物膜的群体感应调控理论体系。

摘要:中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cell, CHO cell)是最具代表性的哺乳动物细胞蛋白表达系统，被广泛应用于重组蛋白、疫苗等生物制药领域。然而，由于其易受环境因子、细胞凋亡、代谢抑制物等影响，鲁棒性差，细胞总活细胞密度和单位细胞生产率在很大程度上受到了限制。为提高其鲁棒性及外源蛋白表达效能，本研究利用CRISPR/Cas9技术，通过敲除细胞凋亡基因Bax和Bak及乳酸脱氢酶基因LDHa，阻断了细胞凋亡及乳酸代谢途径。细胞凋亡及单细胞活力检测结果表明，基因敲除的细胞系Bax^-/-、Bax-Bak^-/-、LDHa-Bax-Bak^-/-与野生型细胞CHO-K1相比，其凋亡细胞数量分别减少了22.51%、37.73%、64.12%，抗凋亡能力明显提升；利用星形孢菌素(staurosporine, STS)处理后，其单细胞活力分别提升了30.8%、22.0%、41.1%；利用嘌呤霉素(puromycin, Puro)处理后，其单细胞活力分别提升了26.7%、30.7%、38.8%。为进一步探讨阻断了细胞凋亡及乳酸代谢途径后所获细胞的生产性能，本研究在上述细胞中进行了人组织纤溶酶原激活剂(tissue plasminogen activator, tPA)的瞬时表达，结果表明，Bax^-/-、Bax-Bak^-/-、LDHa-Bax-Bak^-/-胞外分泌tPA较野生型细胞CHO-K1分别提高了11.12%、46.18%、63.13%；胞内tPA表达分别提高35.65%、130.00%、192.15%。综上所述，相比于阻断凋亡途径，同时阻断凋亡和乳酸代谢途径，能更好地提高细胞鲁棒性和其生产性能。本研究构建的细胞系有望成为药用多肽等蛋白质药物的递送载体，辅助多种疾病的治疗。

摘要:慢性难愈合创面严重影响多种疾病患者的康复效果，已成为临床上亟需解决的重点问题。干细胞外泌体因其生物相容性好和生理活性高的特点，不仅具有促进皮肤伤口愈合的积极效果，也被尝试用作其他类型小分子药物的载体。miRNA具有刺激细胞增殖和再上皮化的应用潜力，但稳定性差的特点限制了其临床应用。本研究使用人脐带间充质干细胞外泌体(human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes, UMSC-EXOs)装载miR-132-3p，分析其对人包皮成纤维细胞(human foreskin fibroblast-1, HFF-1)的作用效果。结果显示，miR-132-3p@UMSC-EXOs相比空载外泌体可以更有效地促进HFF-1的增殖和迁移,并且降低胞内活性氧水平。实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)和蛋白质印迹(Western blotting)检测进一步发现，miR-132-3p@UMSC-EXOs影响了多种细胞外基质重塑和炎性相关基因的转录和蛋白质表达，提示其具有上调胶原蛋白合成，提高细胞外基质代谢水平等能够促进皮肤伤口愈合的潜在效果。

摘要:为了建立基于报告基因法的靶向人类表皮生长因子受体2 (human epidermal growth factor receptor 2, HER2)的抗体偶联药物(antibody drug conjugate, ADC)的抗体依赖性细胞吞噬作用(antibody-dependent cell-mediated phagocytosis, ADCP)活性检测方法，本研究以Jurkat/NFAT/FcγRIIa稳转细胞株作为效应细胞，BT474作为靶细胞，运用实验设计(design of experiment, DOE)方法对靶细胞密度、效应细胞与靶细胞密度比值(效靶比)、靶细胞贴壁时间、加药诱导时间和加入效应细胞后的诱导时间进行优化，建立抗HER2 ADC的ADCP生物学活性检测方法。该方法呈现显著的量效关系，符合四参数曲线：y=(A-D)/[1+(x/C)^B]+D。关键参数的耐用性范围为：靶细胞密度为(2.5-4.0)×10⁵个/mL，效靶比为3-5，靶细胞贴壁时间为1.0-2.0 h，加药孵育时间为0 h，加入效应细胞后的诱导时间为5.0-6.0 h。经方法学验证，线性结果为y=1.106 8 x-0.011 6，r=0.969 2，相对准确度结果在-6.59%-2.98%之间，中间精密度结果均小于11%，符合要求的效价水平范围为64%-156%，方法具有靶点专属性。将该方法应用于靶向HER2 ADC的ADCP生物学活性测定，结果为(103.5±5.7)%。本研究建立的靶向HER2 ADC的ADCP报告基因检测方法变异度小、重复性好，为该品种ADC的ADCP效应评价提供了高效可靠的检测技术，也为其他类型ADC的Fc段效应功能表征提供了可参考的技术方案。

摘要:2022年猴痘(monkeypox)在全球暴发引起了公共卫生领域的广泛关注。目前，猴痘预防和治疗主要以使用天花疫苗和药物为主。本研究旨在筛选获得高亲和力和中和活性且具有保护效果的治疗性抗体，为开发猴痘特异性治疗抗体提供候选分子。因此，通过免疫人源化小鼠筛选针对猴痘病毒囊膜蛋白的抗体，获得2株M1R特异性抗体，12G5和12H6，其与抗原蛋白M1R特异性结合，亲和力分别为0.095 nmol/L和0.089 nmol/L。在体外空斑减少中和实验(plaque reduction neutralization testing, PRNT)测定中，12G5和12H6的PRNT₅₀值分别为(1.821±1.766) μg/mL和(17.605±2.383) μg/mL。2株抗体结合抗原不同表位。在小鼠体内保护实验中，在痘苗病毒(vaccinia virus, VACV)感染的小鼠模型中，12H6抗体可使60%的小鼠免于死亡。本研究为后续深入研究猴痘病毒免疫保护及潜在治疗策略提供了研究材料。

摘要:本研究旨在构建一系列IgG4 (immunoglobulin G4)亚型的Fc (fragment crystallizable)重组蛋白突变体，筛选出血液半衰期显著提高的Fc突变体，分析基因突变位点与半衰期的关系，为IgG4亚型的抗体及Fc融合蛋白药物的开发提供理论依据。选取9个基因突变位点进行突变，并将不同的突变位点进行组合，通过分子克隆及点突变技术构建不同的突变子表达质粒pET24b-Fc。将以上质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)，通过蛋白表达技术成功表达了具有不同突变的Fc重组蛋白，其中Fc2和Fc3突变体重组蛋白产量略低，其他突变体蛋白的表达未受影响；通过体外细胞计数试剂盒(cell counting kit-8, CCK-8)、钙黄绿素乙酰氧基甲酯/碘化丙啶(calcein acetoxymethyl ester/propidium iodide, calcein AM/PI)试剂盒及体内酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)检测不同Fc突变体的毒性，结果表明突变后的重组蛋白Fc具有良好的生物相容性和安全性。最后，利用荧光标记Fc突变体，通过体内实验探究不同突变对血液半衰期的影响，成功筛选出血液半衰期显著提高的Fc5突变体。本研究为IgG4亚型的抗体及Fc融合蛋白药物的优化设计提供了理论依据与实践基础。

摘要:本研究旨在建立腺病毒载体疫苗病毒颗粒数的检测方法。采用纳米流式技术在单颗粒水平上对腺病毒载体疫苗的病毒颗粒数进行分析，选择与病毒折射率接近的单分散二氧化硅纳米颗粒作为标准粒径参考品，计算病毒的粒径，并与透射电子显微镜测定结果比较，从而确定圈门策略，再通过颗粒数标准品计算病毒颗粒数。经验证，建立的方法线性、准确度、中间精密度和专属性良好，病毒颗粒数测定结果与感染性滴度有良好的相关性。相较于传统OD₂₆₀法，纳米流式技术可以直接测定病毒颗粒数，并通过粒径和颗粒数的变化提示病毒是否发生解体，能更真实地反映样品的实际感染效力。本研究建立的新型检测方法具有指示腺病毒载体疫苗有效性的潜力，可作为该类产品质量控制的有效技术手段。

摘要:糖化血红蛋白(hemoglobin A1c, HbA1c)结构特殊，其单克隆抗体难以制备。本研究致力于建立HbA1c单抗制备技术，创建HbA1c快速荧光免疫层析检测方法。人工合成3段糖基化多肽并制备完全抗原，利用斑点酶联免疫吸附实验(dot enzyme-linked immunosorbent assay, Dot-ELISA)及紫外吸收光谱法鉴定。通过完全抗原与天然HbA1c交叉免疫小鼠，筛选最优完全抗原并选择血清效价最高的小鼠进行单抗制备。经纯度与特异性验证，建立荧光免疫层析检测方法。本研究制备并筛选出效价为1:512 000的最优完全抗原，融合脾细胞获得4株特异性HbA1c抗体(纯度>90%)，最佳抗体与抗原亲和常数(binding constant, Ka)值为1.67×10¹⁰ L/mol。基于此抗体成功建立荧光免疫层析检测方法，该方法15 min内即可检出结果，在3%–13%的HbA1c含量区间内有良好的线性范围(y=0.071 3x+0.005 6, R²=0.993 7)，回收率98%–102%，精密性<10.00%，无非特异性反应。检测210份临床样本阳性符合率96.36%，阴性符合率97.00%，总符合率96.68%，受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线的曲线下面积(area under curve, AUC)为0.980 9，95%置信区间(0.961 0, 1.000 0)，多中心验证结果一致性较高。本研究成功建立了HbA1c单抗制备关键技术，创建了HbA1c荧光免疫层析快速检测方法，为糖尿病及其并发症的早期诊断和长期管理提供了高效、便捷的检测手段。

摘要:葡萄糖转运蛋白(glucose transporters, GLUTs)是介导细胞葡萄糖被动转运的关键膜蛋白，然而其异常过表达与肿瘤Warburg效应及化疗耐药性密切相关。GLUT是复杂的多次跨膜蛋白，在制备过程中需使用去垢剂从细胞膜中提取，但去垢剂在样品中的持续存在会破坏脂质-蛋白相互作用，可能导致GLUT构象失真及功能活性丧失，严重制约其结构与转运机制研究。为消除去垢剂的影响，保证GLUT1在体外维持天然构象，本研究采用纳米盘技术，通过膜支架蛋白MSP1E3D1与磷脂自组装形成仿生膜环境，以克服传统方法的局限性。基于昆虫细胞Sf9/Bac-to-Bac系统异源表达C端His10标签融合的GLUT1，经去垢剂增溶和anti-His抗体填料亲和层析纯化后，通过自组装构建GLUT1-纳米盘复合体，并使用Ni-NTA亲和层析对重构成功的纳米盘复合体进行再次纯化。使用圆二色谱分析和动态光散射分析证明了纳米盘复合体具有正确构象和均一的粒径。传统的GLUTs制备方法将蛋白重构于胶束体系，该体系缺乏天然脂质环境导致跨膜螺旋拓扑畸变，胶束界面还会干扰配体结合位点，阻碍构效关系解析和药物筛选。本研究成功构建了GLUT1-纳米盘复合体，为膜蛋白提供了磷脂双层环境，维持了蛋白天然构象，同时还消除了去垢剂影响，为冷冻电镜解析跨膜转运动态机制、蛋白复合系统，以及后续的高通量药物筛选提供了理想平台。

摘要:为探索制备UNO肽修饰普鲁士蓝纳米颗粒(UNO peptide-Prussian blue nanoparticles, UNO-PBNPs)的方法及体外靶向M2型巨噬细胞的功能，本研究通过水热合成法制备普鲁士蓝纳米颗粒(Prussian blue nanoparticles, PBNPs)，并利用异双功能偶联法在其表面修饰甘露糖受体靶向UNO肽(CSPGAKVRC)；采用扫描和透射电子显微镜观察纳米颗粒的形貌特征，考察其粒径、Zeta电位及分散稳定性；运用X射线衍射等方法分析纳米颗粒结构表征；通过细胞计数试剂盒(cell counting kit-8, CCK-8)和溶血实验评估其生物安全性，并对其体外M2型巨噬细胞靶向性能进行初步探究。结果显示，制备的UNO-PBNPs呈均匀立方体形貌，平均粒径为(202.00±4.21) nm，呈负电荷，且分散均一、稳定性良好。在浓度≤200 μg/mL时溶血率均低于5%，具有较好的生物相容性。激光共聚焦成像结果显示，与M2型巨噬细胞共孵育后，异硫氰酸荧光素酯(fluorescein 5-isothiocyanate, FITC)标记的UNO-PBNPs在细胞内有效累积，呈现明显荧光信号。流式细胞术定量分析显示其细胞内平均荧光强度(6 019.00±346.04)较未修饰组PBNPs (4 054.00±379.14)显著增强(P<0.001)。本研究制备的UNO-PBNPs具有一定的M2型巨噬细胞靶向特性，为肿瘤微环境递送PBNPs提供了一种潜在方法，并为肿瘤免疫抑制微环境重塑奠定了基础。

摘要:细菌治疗因其独特的治疗机制和多元化的应用受到越来越多的关注。随着合成生物学的发展，利用工程菌表达具有治疗功效的分子可提高细菌的抗肿瘤能力。然而，在活体中实现治疗基因的精准表达并不容易，限制了工程菌在肿瘤治疗中的应用。为解决这一问题，本研究构建了一种温度响应细菌(temperature-responsive bacteria, TRB)，可实现以激光可控的方式触发外源基因的表达。Noxa是一个具有促进细胞凋亡能力的分子，用于测试工程菌在激光照射下的外源蛋白表达及其抗肿瘤效应。本研究将Noxa连接至细菌外膜蛋白溶细菌素(cytolysin A, ClyA)的C端，将重组基因片段ClyA-Noxa连入温敏性载体pBV220，并转化至非致病性大肠杆菌MG1655中，将这种工程菌命名为TRB@Noxa。采用TRB@Noxa处理CT26荷瘤小鼠，结果表明细菌富集在肿瘤部位引起血栓形成并导致肿瘤部位变暗，利用近红外光照射肿瘤部位，光能高效转化为热能，激活温度敏感质粒表达Noxa。TRB@Noxa处理荷瘤小鼠的实验结果表明，该工程菌具有良好的肿瘤靶向性，以及明显的肿瘤抑制和杀伤能力。本研究成功构建了一种新的工程菌TRB@Noxa，在不使用光敏剂的前提下，该工程菌结合光热治疗可高效靶向并有效地杀伤肿瘤细胞。本研究为抗肿瘤治疗提供了一种新的潜在治疗方案。

摘要:相较于传统透皮给药系统，可溶性微针通过穿透角质层屏障实现皮内药物递送，显著提升药物生物利用度。为了提高盐酸右美托咪定经皮给药的生物利用度，本研究基于3D打印技术结合模板复刻法，开发了新型盐酸右美托咪定微针给药系统。通过系统优化微针几何参数、阵列排布及制备工艺参数，确定了载药基质的最佳比例为15%聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone, PVP) K90。制备所得的微针载药量梯度显著，含量平均值分别为(209.99±27.56)、(405.31±30.31)、(621.61±34.43) μg/贴，扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和手持电子显微镜下的微针呈现规整金字塔结构，力学强度可有效穿透皮肤角质层。表面接触角均<90°，亲水性优异，插入皮肤10 min内完全溶解，体外透皮2 h时累积释放率约90% (Higuchi模型，r=0.996)。细胞毒性实验与溶血实验验证了生物相容性良好。药效学评估显示微针组镇痛起效时间为15 min，60 min时微针组的痛阈值是透皮乳膏组的3倍以上。本研究所构建的微针系统不仅为患者提供了高效的给药新选择，更为亲水性药物经皮快速递送建立了创新技术平台，在围术期镇痛管理等领域具有重要的应用价值。

摘要:埃博拉病毒(Ebola virus, EBOV)作为丝状病毒科高致病性的病原体，可导致人类严重出血热。为了解其复制过程中的分子机制，开发有效的抗病毒策略，本研究通过VP35-TurboID免疫沉淀结合定量质谱分析，发现Septin9是VP35的相互作用蛋白，Septin9蛋白在细胞骨架调节中起重要作用。使用Western blotting以及Far-Western blotting等方法证实Septin9与VP35存在直接相互作用，并证明VP35的C端区域是关键结合域。此外，利用埃博拉病毒最小基因组系统(EBOV minigenome, EBOV MG)，通过转录复制病毒样颗粒(transcription- and replication-competent virus-like particles, trVLPs)证实敲低Septin9显著抑制了EBOV的复制以及病毒包涵体(viral inclusion bodies, VIBs)的形成。本研究发现VP35能够结合GTP结合蛋白Septin9，通过破坏包涵体抑制EBOV复制。本研究深化了对EBOV致病机制的认知，为开发针对EBOV的新型治疗策略提供了理论依据与实证支持。

摘要:单纯疱疹病毒2型(human alphaherpesvirus 2, HSV-2)是引起人类生殖器疱疹的主要病原，对社会经济造成严重影响，但目前尚无有效的疫苗。为了构建新型HSV-2 mRNA疫苗并评估其在小鼠模型中的免疫原性，本研究体外合成经基因修饰的表达HSV-2 gD抗原的mRNA，利用新型聚合物脂质纳米颗粒(lipopolyplex, LPP)递送平台制备mRNA疫苗，将其命名为gD-ORI mRNA。通过蛋白印迹与间接免疫荧光实验体外验证mRNA疫苗中gD抗原的表达，并评估了该mRNA疫苗在小鼠中的免疫应答。结果表明，gD抗原可正确表达，gD mRNA单独免疫可在小鼠中诱导较强的体液与细胞免疫应答。增强免疫后，可在小鼠血清中检测到稳健且持久的gD特异性IgG抗体。免疫小鼠对HSV-2表现出Th1/Th2平衡的IgG反应，诱导了较强中和抗体，并可观察到明确的剂量-反应关系。gD特异性IgG抗体在小鼠体内维持时间较长，持续至免疫后18周。同时，基于胞内细胞因子染色法可检测到疫苗免疫小鼠脾细胞中多功能gD特异性CD4⁺和CD8⁺T细胞。LPP递送的表达gD蛋白的mRNA疫苗具有较强且持久的免疫应答，具有较好的开发应用前景。本研究为开发HSV-2新型mRNA疫苗提供了科学依据及参考。

摘要:癌症是严重的全球健康问题，是导致人类死亡的重要原因之一。传统的癌症治疗往往有损害重要器官功能的风险。抗癌肽(anticancer peptides, ACPs)因其体积小、特异性高和毒性低被认为是对抗人类常见癌症最有前景的治疗剂之一。但抗癌肽识别高度局限于实验室，成本昂贵且耗时，为了解决这一问题，本研究提出了一种基于机器学习和蛋白质语言模型的抗癌肽预测模型pLM4ACP。该模型采用ProtT5蛋白质语言模型对抗癌肽序列进行特征提取，将提取的特征输入到支持向量机(support vector machine, SVM)分类算法中，并进行优化和性能评估。独立测试结果表明，该模型的准确性(accuracy, ACC)、F1分数(F1-score)、马修斯相关系数(Matthews correlation coefficient, MCC)和曲线下面积(area under the curve, AUC)分别为0.763、0.767、0.527和0.827，优于现有模型。本研究基于蛋白质语言模型构建抗癌肽高效预测模型，可推动人工智能技术在生物医学领域的应用，促进精准医疗和计算生物学的发展。

摘要:随着抗体制备需求的持续增加，降低分离工艺成本和提高分离效率是抗体生产亟需解决的问题。目前用于抗体分离纯化的层析介质往往是针对抗体的单一性质，如亲和性、疏水性和电荷性，存在纯化效率不高或者介质吸附载量较低等问题。为此，本研究制备了一种用于抗体纯化的新型静电耦合多肽亲和介质(FD7-3,5-diaminobenzoic acid n-sepharose, FD7-DA-Sepharose)并从细胞培养上清液中纯化抗体。FD7-DA-Sepharose介质选择3,5-二氨基苯甲酸作为空间臂，将七肽仿生亲和配基(FYEILHD, FD7)偶联到琼脂糖微球上。FD7-DA-Sepharose的空间臂上的羧基官能团通过静电作用诱导抗体吸附于七肽亲和配基上，通过协同作用促进静电耦合亲和吸附，能够在保持亲和特异性的同时显著提升吸附容量。采用静注人免疫球蛋白为模型蛋白研究了溶液的pH和离子强度对介质吸附性能的影响。在pH 6.0的溶液中，FD7-DA-Sepharose介质的静态吸附载量可达67.73 mg/mL介质，与商品化抗体亲和介质Protein A (44.36 mg/mL介质)相比提高52.68%。且FD7-DA-Sepharose介质的洗脱条件温和(20 mmol/L PB, 0.5 mol/L NaCl, pH 6.0)，避免了Protein A介质苛刻的酸性洗脱条件(pH 2.7-3.6)对抗体产生的破坏。应用FD7-DA-Sepharose介质从细胞培养上清中纯化抗体，收率94.8%，纯度98.4%，圆二色光谱测定其二级结构与标准抗体一致。本研究采用FD7-DA-Sepharose介质可以实现细胞培养上清中抗体的高效分离纯化，并且介质成本低(仅为商品化抗体亲和介质Protein A的1/3左右)、洗脱条件温和(有利于保持抗体的天然构象)，为从细胞培养上清中大规模分离纯化抗体提供了一种经济、高效的新方法。

摘要:为了构建胁迫响应型启动子，本研究对工业菌株A223胁迫转录组数据进行了深入挖掘，发现胁迫转录因子CIN5表达量显著提高，但抗性优势不明显，随后分析CIN5的潜在互作基因时，发现CIN5结合基序“TTACGTAATC”具有转录增强活性，将其命名为CIN5BS，并作为顺式元件插入到启动子TEF1不同位点，获得了转录水平最高提升15.25倍的4个人工增强型启动子TCIN5B(3-6)。通过优化G+C含量设计了5个顺式元件(CIN5B4-1至CIN5B4-5)，获得了5个活性更强的人工增强型启动子(TCIN5B4-1-TCIN5B4-5)，其中TCIN5B4-1在37℃下转录强度达到了对照的4.71倍。本研究建立的“转录因子挖掘-顺式元件设计-启动子重构”技术路线，为酵母细胞工厂在高温胁迫条件下稳定生产天然化合物提供了参考。

摘要:5-羟色胺2A受体(5-hydroxytryptamine 2A receptor, 5-HT_2AR)是新型抗抑郁药物开发的重要靶点之一。为了开发靶向5-HT_2A受体的新型抗抑郁药物，本研究基于钙流信号检测原理构建细胞水平靶向5-HT_2A受体药物的高通量筛选方法。采用免疫荧光和蛋白免疫印迹方法检测5-HT_2AR-CHO细胞株受体表达情况；以Z'因子和信号窗口值为评价指标，对反应体系的细胞接种数量、DMSO浓度及染料孵育时间进行优化；对方法的特异性、精密度、稳定性和适用性进行考察。结果表明5-HT_2AR-CHO细胞株稳定高表达5-HT_2A受体，优化的高通量筛选方法反应体系为：细胞接种数量10 000细胞/孔，DMSO浓度0.2%，钙6染料孵育2 h。方法特异性好，使用低、中、高浓度的五羟色胺(5-hydroxytryptaime, 5-HT)检测的批间精密度均小于10%，4个靶向5-HT_2A受体化合物：激动剂5-二甲氧基-4-碘苯丙胺(2,5-dimethoxy-4-iodoamphetamine, DOI)、5-甲氧基-N,N-二甲基色胺(5-methoxy-N,N-dimethyltryptamine, 5-MeO-DMT)、麦角酸二乙基酰胺(lysergic acid diethylamide, LSD)及拮抗剂氟利色林(MDL100907)的Z'因子(EC₈₀)均在0.85以上，信号窗口值均在0.91以上，EC₅₀值在纳摩尔级，且化合物作用强度排序与文献报道一致，表明该方法可靠。38个已知活性化合物检测结果表明该方法可高效筛选出5-HT_2A受体激动剂和拮抗剂，对非靶向该受体化合物无响应。本研究成功构建了基于细胞钙流信号检测原理的靶向5-HT_2A受体调节药物高通量筛选方法，该方法特异性强、灵敏度高、稳定可靠，适用于靶向5-HT_2A受体抗抑郁药物的高通量筛选。

摘要:泛素化是真核细胞中分布最广、结构最为多样、功能重要的蛋白质翻译后修饰类型之一，目前检测泛素化信号的方法主要包括基于特异性抗体的免疫学检测、质谱法和基于泛素结合结构域(ubiquitin binding domain, UBD)的检测等，这些方法共同构成了蛋白质泛素化信号研究的工具库。本课题组前期开发了一种基于人工串联杂合泛素结合结构域(tandem hybrid ubiquitin binding domain, ThUBD)的高通量检测技术，实现了对所有多聚泛素链修饰信号普适、高灵敏的检测。本研究旨在探究ThUBD包被多孔板在检测泛素化信号中的特异性和检测范围，并进一步验证其在实际应用中的可靠性和实用性。通过对细胞、组织、尿液等不同生物样本中复杂多样的泛素化信号进行分析，以及对不同质量范围内泛素化信号的检测，发现该技术具有普适性强、特异性好的特点，可精准鉴别泛素化蛋白与非泛素化蛋白，并实现精准定量。本研究为蛋白质泛素化信号高通量检测研究领域提供了一种灵敏、特异、快速和高效的分析技术手段。

摘要:合成生物学是生物工业、生物经济发展的重要工具，也是新质生产力的重要内涵。作为生物工程学科的研究生核心课程，合成生物学人才的培养为生物产业的发展提供了重要的人才保障。为了更好地服务区域经济发展，为我国生物工业的建设输送高水平人才，教学团队分析了以往教学过程中存在的典型问题，组建多学科交叉的教学团队，优化课程内容，调整教学模式，提高了学生的学习兴趣。以科研项目申报为切入点，通过模拟申报书撰写和项目答辩，引导学生深入思考和探讨，提高了学生的思辨能力和创新精神。进一步以产业化为着力点，通过校企联合实践基地探索产学研结合的新培养模式，融合生物制造典型案例，激励学生在科研道路专研深耕。通过教学改革，显著提升了研究生的综合能力素质，期望这一实践也能为在本领域从事教学的同仁提供参考。

摘要:“蛋白质工程与酶工程”是高等教育中生命科学相关专业的重要专业核心课程，旨在帮助学生将理论知识应用于工程实践中。生物制造的快速发展对“蛋白质工程与酶工程”人才培养提出了新的要求。然而，因课程内容繁杂、综合性强，导致传统线下教学模式的教学效果差，难以满足生物制造领域对高科技创新人才的时代需求。为解决上述问题，作者进行了“蛋白质工程与酶工程”课程线上线下混合式教学的改革与实践，设计了“双线”协同、“三环”交融、“四元”联动、“五维”提升的教学理念，制定了“课前-课中-课后”三阶段教学方案，构建了“线上-线下”两层面教学考核机制。该教学模式秉持以学生为本的理念，强化理论与实践的深度融合，着重培养学生的创新思维与实践能力。实践结果表明，该教学模式有效提高了“蛋白质工程与酶工程”课程的教学质量，增强了学生的科技创新能力。

摘要:“环境微生物学”作为环境生态工程专业的必修基础课程，其知识体系不仅蕴含深厚的理论基础，还紧密关联着环境保护与生态修复的实践应用，是推进专业课程教学改革与实践创新的理想载体。本文以“环境微生物学”课程为例，着力解决环境微生物学教学存在的课程内容陈旧、教学方法单一等问题，以期提升学生的专业素养、实践能力和创新创业能力。为此，深入探索了专创融合、创新驱动视角下的教学改革与实践路径，从课程内容的优化重组、教学方法的多元化探索以及评价体系的科学构建等多个维度进行综合改革，构建了“三维六环五协同”教学新模式。这一系列综合改革措施不仅强化了专业知识的深度与广度，还提升了学生的实践操作能力与创新思维，为新时代背景下环境微生物学的教学改革与高素质环境专业人才的培育奠定了坚实的基础。

摘要:

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