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中国生物化学与分子生物学报 2025年第4期41卷 487-493页

作者：张艳丽蒋澄宇中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院重大疾病共性机制研究全国重点实验室

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是一种严重的肺部疾病，其特征为肺部细胞因子风暴、弥漫性肺泡损伤、肺血管通透性增加、急性非心源性肺水肿和难治性低氧血症(PaO2/FIO2≤300 mm),最终导致多器官衰竭。... 详细信息

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是一种严重的肺部疾病，其特征为肺部细胞因子风暴、弥漫性肺泡损伤、肺血管通透性增加、急性非心源性肺水肿和难治性低氧血症(PaO2/FIO2≤300 mm),最终导致多器官衰竭。ARDS起病快、病情严重并且缺乏有效治疗手段，导致其高病死率(30%～70%),对公共健康构成重大威胁。ARDS可由多种病因引发，包括严重感染(例如SARS-CoV、SARS-CoV-2、H5N1)以及非感染性因素。目前的治疗方法主要是非特异性的处理，包括类固醇、传统中医药、营养支持和机械通气等。2012年更新的柏林标准主要依据发病时间、低氧血症、肺水肿以及相关的放射学和生理学异常来诊断ARDS。最近的研究表明，生物标志物可以提高诊断的灵敏度和特异性。例如，血管紧张素II(Ang II)水平升高与重症肺炎的严重程度和预后相关，强调了肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS)在ARDS病理机制中的重要作用。ARDS进展的一个关键因素是局部肺组织中RAS的破坏。研究表明，Ang II-Ang II 1型受体(angiotensin II type 1 receptor, AT1R)轴的激活会促进肺损伤。ACE2是RAS的关键负调节因子，在缓解Ang II过度生成引起的肺损伤中发挥着重要作用。动物模型中ACE2的下调导致RAS失衡，进而引发急性肺损伤。SARS-CoV、SARS-CoV-2和禽流感等病毒感染，以及暴露于某些纳米材料，都能通过降低ACE2水平、破坏RAS平衡，特别是通过激活Ang II-AT1R轴，导致Ang II的增加，从而诱发ARDS。本文讨论了涉及RAS抑制剂的潜在治疗策略，包括血管紧张素受体拮抗剂(angiotensin receptor blockers, ARB)和补充ACE2。研究表明，ARB(包括洛沙坦),能够显著减少由病毒感染和其他因素引起的ARDS动物模型中的肺损伤，并改善存活率。此外，重组人ACE2通过降低Ang II水平和缓解肺损伤表现出保护作用。本文还讨论了ARB在治疗多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfuction syndrom, MODS)中的治疗潜力，因为RAS失调在器官损伤中发挥关键作用。临床试验表明，ARB能够改善COVID-19患者的预后。尽管ARB可能产生低血压和电解质失衡等不良反应，但它们仍然是治疗ARDS和MODS有前景的治疗选择。未来的研究应进一步阐明RAS调节在不同病因背景下的分子机制，并开发个体化治疗策略，以优化临床治疗效果。总而言之，靶向RAS,特别是Ang II-AT1R轴，代表了治疗ARDS和MODS的一种新颖而有前景的方法，为危重病人提供了有价值的治疗途径。

关键词：肾素-血管紧张素系统急性呼吸窘迫综合征新冠病毒禽流感病毒

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翻译后修饰调控神经退行性疾病相关蛋白质聚集体的构象多态性研究

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中国科学:化学 2025年第4期55卷 785-807页

作者：王若楠简中意于兰兰王晨轩中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物物理及结构生物学系重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京1000

淀粉样蛋白质聚集体的构象多态性在神经退行性疾病的发病机制及靶向药物研发中具有重要意义.构象多态性是淀粉样蛋白聚集体的基本结构特征且受多种因素调控.翻译后修饰作为关键的调控因子,通过调节淀粉样蛋白的聚集动力学与聚集体结构,... 详细信息

淀粉样蛋白质聚集体的构象多态性在神经退行性疾病的发病机制及靶向药物研发中具有重要意义.构象多态性是淀粉样蛋白聚集体的基本结构特征且受多种因素调控.翻译后修饰作为关键的调控因子,通过调节淀粉样蛋白的聚集动力学与聚集体结构,赋予聚集体丰富的构象多态性.本文回顾了近年来为解析淀粉样蛋白聚集体构象多态性发展的高分辨率结构解析新方法,介绍了淀粉样蛋白聚集体构象多态性的结构特征与调控机制研究取得的新进展.本文总结了淀粉样蛋白翻译后修饰的异质化效应及其在神经退行性疾病病理机制中发挥的关键作用,阐明翻译后修饰对淀粉样聚集体构象多态性重要的调控机制,并分析了现阶段该研究领域的局限性与挑战.

关键词：淀粉样蛋白聚集异质化效应构象多态性结构解析

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GBP4通过靶向STING促进抗病毒天然免疫应答

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国际病毒学杂志 2025年第1期32卷 23-27页

作者：金敏杰杨琼周卓北京协和医学院中国医学科学院系统医学研究院/苏州系统医学研究所重大疾病共性机制研究全国重点实验室 215123

目的探究鸟苷酸结合蛋白4(guanylate binding protein 4,GBP4)对于抗病毒天然免疫应答的调控及作用机制。方法构建GBP4及其酶活突变体质粒GBP4-M1(Δ60-67)、GBP4-M2(Δ82-84)和GBP4-M3(Δ112-116),通过蛋白免疫印迹和实时荧光定量PCR... 详细信息

目的探究鸟苷酸结合蛋白4(guanylate binding protein 4,GBP4)对于抗病毒天然免疫应答的调控及作用机制。方法构建GBP4及其酶活突变体质粒GBP4-M1(Δ60-67)、GBP4-M2(Δ82-84)和GBP4-M3(Δ112-116),通过蛋白免疫印迹和实时荧光定量PCR等实验,检测GBP4或其突变体的表达对Ⅰ型干扰素(type I interferon,IFN-I)反应的影响,并通过免疫荧光与免疫共沉淀实验验证GBP4与干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes,STING)的相互作用。结果GBP4通过与STING相互作用,显著增加TANK结合激酶1(TANK-binding kinase 1,TBK1)、干扰素调节因子3(interferon regulatory factor 3,IRF3)与STING的磷酸化,IFN-I的应答以及下游干扰素刺激基因(interferon-stimulated genes,ISGs)表达也显著增多,且此作用依赖于GBP4的GTP酶活性结构域。结论GBP4通过促进环状GMP-AMP合成酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)-STING信号通路活化正向调控宿主IFN-Ⅰ反应,发挥抗病毒作用。

关键词：鸟苷酸结合蛋白4 Ⅰ型干扰素干扰素基因刺激因子

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苹果酸酶2通过调控SHCBP1促进肝癌的发生发展

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基础医学与临床 2025年第06期 741-747页

作者：秋昱翀杜文静中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院细胞生物学系重大疾病共性机制研究全国重点实验室中国医学科学院北京协和医学院

目的筛选苹果酸酶2(ME2)调控的基因并探究其在肝癌发生发展中的作用与机制。方法对ME2敲降细胞的RNA-seq数据进行差异基因分析、聚类分析、GO和KEGG富集分析；在HepG2细胞中通过荧光定量PCR检测ME2敲降或者过表达后候选靶基因SHCBP1 m... 详细信息

目的筛选苹果酸酶2(ME2)调控的基因并探究其在肝癌发生发展中的作用与机制。方法对ME2敲降细胞的RNA-seq数据进行差异基因分析、聚类分析、GO和KEGG富集分析；在HepG2细胞中通过荧光定量PCR检测ME2敲降或者过表达后候选靶基因SHCBP1 mRNA的水平；Western blot检测ME2对下游信号通路的影响；通过细胞增殖、划痕与集落形成实验检测SHCBP1对肝癌细胞增殖与迁移的影响；利用TCGA LIHC数据库中肝癌患者的生存数据分析SHCBP1对肝癌患者预后的影响。结果敲降ME2后差异基因富集于PI3K-Akt信号通路、细胞周期、丝氨酸磷酸化等生物过程。在HepG2中敲降ME2后SHCBP1的mRNA水平降低，过表达ME2后SHCBP1的mRNA水平升高，两者呈正相关。Western blot结果显示ME2通过SHCBP1激活PI3K-Akt信号通路。荧光定量PCR结果显示SHCBP1在肝癌细胞系中表达显著高于正常肝细胞，并促进肝癌细胞的增殖与迁移，且与不良预后相关。结论 ME2正向调控SHCBP1并激活PI3K-Akt信号通路，SHCBP1高表达促进肝癌的发生发展，为肝癌治疗提供了新的靶点。

关键词：苹果酸酶2(ME2) PI3K-Akt信号通路 SHCBP1 肝癌

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白内障相关人γD晶状体蛋白的热诱导变性

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基础医学与临床 2025年第1期45卷 1-6页

作者：周鑫李珍艳李淑媛张文博王晨轩中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物物理及结构生物学系重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

目的揭示人γD晶状体蛋白(HGD)与先天性白内障相关突变体蛋白(HGD P23T)的热诱导变性效应,对比野生型与突变体蛋白质在加热过程中结构变化的差异性。方法体外表达纯化HGD与HGD P23T,测定蛋白质内源性荧光强度和静态光散射光强随温度的变... 详细信息

目的揭示人γD晶状体蛋白(HGD)与先天性白内障相关突变体蛋白(HGD P23T)的热诱导变性效应,对比野生型与突变体蛋白质在加热过程中结构变化的差异性。方法体外表达纯化HGD与HGD P23T,测定蛋白质内源性荧光强度和静态光散射光强随温度的变化,揭示HGD与HGD P23T依赖于温度的折叠与聚集结构变化规律。结果温度低于70℃时,HGD与HGD P23T的内源荧光质心波长随温度升高向长波长移动,荧光强度降低,蛋白质构象去折叠。HGD P23T比HGD的构象稳定性差。温度高于70℃时,静态光散射强度随温度显著上升,蛋白质受热聚集。相对于野生型,HGD P23T表现出更强的聚集趋势。结论加热破坏γD晶状体蛋白的折叠构象,诱导去折叠态蛋白质发生聚集。疾病相关P23T突变显著降低了γD晶状体蛋白的构象稳定性。

关键词：晶状体蛋白质热稳定性聚集内源性荧光静态光散射

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假基因GTF3AP2参与调控造血干祖细胞向红系分化

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基础医学与临床 2025年第06期 735-740页

作者：夏澜荣誉夏洪恺马艳妮余佳中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院生物化学与分子生物学系重大疾病共性机制研究全国重点实验室

目的探究假基因GTF3AP2对红系分化的影响。方法通过高通量转录组测序鉴定可能在红系分化中发挥作用的功能性假基因GTF3AP2,在CD34+造血干祖细胞中通过shRNA抑制GTF3AP2内源表达，利用集落形成实验检测造血干细胞的集落形成能力以及流... 详细信息

目的探究假基因GTF3AP2对红系分化的影响。方法通过高通量转录组测序鉴定可能在红系分化中发挥作用的功能性假基因GTF3AP2,在CD34+造血干祖细胞中通过shRNA抑制GTF3AP2内源表达，利用集落形成实验检测造血干细胞的集落形成能力以及流式分析检测红系/巨核系祖细胞的比例变化，并通过转录组测序确定其在红系分化中的作用，揭示体外敲降GTF3PAP2后细胞分子水平的变化。结果抑制GTF3AP2的内源表达后，细胞的扩增能力显著增强，其中红系集落数目明显增多（P<0.001）,CD71+CD235a+红细胞前体细胞比例显著增加（P<0.01）,而CD71-CD235a+成熟红细胞比例减少（P<0.05）,同时红系分化相关基因如KLF1、HBB、GYPA、EPOR、TFRC等表达显著下降。结论敲降GTF3AP2促进红系前体细胞扩增，抑制红细胞成熟，提示GTF3AP2可能在红系分化过程中发挥调控作用。

关键词：假基因红系分化转录组测序 GTF3AP2

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基于人工智能的心血管疾病预测模型研究现状

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蚌埠医科大学学报 2025年第1期50卷 6-13页

作者：彭石娟王小满高琴陈厚早蚌埠医科大学卫生管理学院安徽蚌埠233030 蚌埠医科大学基础医学院生理学教研室安徽蚌埠233030 蚌埠医科大学心脑血管疾病基础与临床重点实验室安徽蚌埠233030 中国医学科学院基础医学研究所暨北京协和医学院生物化学与分子生物学系重大疾病共性机制研究国家重点实验室北京100005

心血管疾病(CVD)是全球的主要死因,早期预测对CVD.预防、诊断和治疗至关重要。二十世纪末,研究者根据不同权重将多种危险因素组成风险评分来预测CVD风险,以便确定最有可能从预防性干预措施中获益的人群,为一些国家带来重大利益。然而,... 详细信息

心血管疾病(CVD)是全球的主要死因,早期预测对CVD.预防、诊断和治疗至关重要。二十世纪末,研究者根据不同权重将多种危险因素组成风险评分来预测CVD风险,以便确定最有可能从预防性干预措施中获益的人群,为一些国家带来重大利益。然而,传统的风险模型通常无法捕捉危险因素之间的非线性关系。人工智能(AI)技术,特别是监督式机器学习和深度学习,为CVD预测提供了新视角和工具。近几年,基于电子病历、多模态影像等临床数据和衰老大数据可以准确地预测CVD的发病和死亡风险,因此,本文将从传统评分、基于AI的临床数据和衰老大数据的CVD预测模型研究现状分别进行阐述,为促进AI结合CVD提供思路。

关键词：心血管疾病人工智能预测模型衰老生物学年龄

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PARP9和PARP14参与阿尔茨海默病中小胶质细胞介导的神经炎性反应

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基础医学与临床 2025年第5期45卷 583-588页

作者：黄廉韦晖中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

目的探究阿尔茨海默病(AD)中免疫细胞激活影响中枢神经系统炎性反应的机制。方法使用人脑单细胞公共数据库GSE161045进行分析,随后使用5×FAD小鼠进行bulk-RNA seq,并在5×FAD小鼠脑石蜡切片中使用免疫荧光染色验证。在小胶质... 详细信息

目的探究阿尔茨海默病(AD)中免疫细胞激活影响中枢神经系统炎性反应的机制。方法使用人脑单细胞公共数据库GSE161045进行分析,随后使用5×FAD小鼠进行bulk-RNA seq,并在5×FAD小鼠脑石蜡切片中使用免疫荧光染色验证。在小胶质细胞系HMC3中使用Aβ蛋白寡聚体(AβOs)诱导激活并使用Western blot验证PARP9和PARP14蛋白表达水平,最后检测了PARP9和PARP14与免疫浸润之间的关系。结果在AD人脑免疫细胞特别是M2型小胶质细胞中,PARP9和PARP14表达显著上调(P<0.0001),这一结果在5×FAD测序数据中得到了验证,在5×FAD小鼠脑切片中进行免疫荧光染色结果显示Aβ斑块周围的小胶质细胞中PARP9和PARP14的蛋白表达上调,并且在小胶质细胞系HMC3中使用AβOs诱导激活后,PARP9和PARP14的蛋白表达也出现了上调(P<0.05)。结论在AD患者和5×FAD小鼠小胶质细胞中PARP14和PARP9的表达明显增多,且PARP9和PARP14阳性的小胶质细胞显著聚集在Aβ斑块周围,表明PARP9和PARP14可能参与了小胶质细胞对Aβ斑块的免疫调节,促进AD的神经炎性反应。

关键词：阿尔茨海默病 PARP9 PARP14 小胶质细胞神经炎性反应

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^(13)C-葡萄糖钳夹实验评估小鼠胰岛素敏感性

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基础医学与临床 2025年第4期45卷 442-449页

作者：曹可欣刘卓航姜懿珅孙旭陈洁中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院重大疾病共性机制研究全国重点实验室免疫学系北京100005

目的建立^(13)C同位素标记的高胰岛素正血糖钳夹模型用以评估小鼠胰岛素敏感性。方法高脂喂养建立小鼠胰岛素抵抗模型,检测胰岛素下游信号蛋白激酶,即Akt的磷酸化水平;使用葡萄糖耐量试验,胰岛素耐量试验和丙酮酸耐量试验检测小鼠血糖... 详细信息

目的建立^(13)C同位素标记的高胰岛素正血糖钳夹模型用以评估小鼠胰岛素敏感性。方法高脂喂养建立小鼠胰岛素抵抗模型,检测胰岛素下游信号蛋白激酶,即Akt的磷酸化水平;使用葡萄糖耐量试验,胰岛素耐量试验和丙酮酸耐量试验检测小鼠血糖的变化,计算三者曲线下面积以量化血糖水平在2 h内的总体变化;通过小鼠颈静脉插管手术和^(13)C同位素标记的高胰岛素正血糖钳夹实验,监测小鼠血糖并计算葡萄糖灌注速率;收集小鼠尾静脉血清进行液相色谱串联质谱分析,计算葡萄糖清除速率和肝脏糖异生速率;抑制小鼠糖原分解后,检测Akt的磷酸化水平以评估胰岛素信号传导;进行钳夹实验并计算葡萄糖灌注速率,收集小鼠尾静脉血清进行液相色谱串联质谱分析,计算葡萄糖清除速率和肝脏糖异生速率。结果高脂喂养小鼠血糖水平升高(P<0.001),并伴随肝脏,肌肉中的p-Akt水平减少。葡萄糖耐量试验、胰岛素耐量试验和丙酮酸耐量试验显示,高脂喂养的小鼠血糖明显增高(P<0.05),曲线下面积升高(P<0.001)。高脂喂养的小鼠在^(13)C标记的钳夹实验后血糖趋于稳定,与对照组相比,其葡萄糖灌注速率下降(P<0.001),葡萄糖清除速率下降(P<0.0001),肝脏糖异生速率上升(P<0.01)。用药物抑制糖原分解后,与对照组相比,小鼠血糖水平升高(P<0.001),并伴随肝脏、肌肉中的p-Akt水平减少,胰岛素信号通路受损。^(13)C标记的钳夹实验表明,处理组小鼠葡萄糖灌注速率下降(P<0.01),葡萄糖清除速率下降(P<0.0001),肝脏糖异生速率上升(P<0.01)。结论建立了一种改良的高胰岛素正血糖钳夹实验模型,可以评估小鼠体内胰岛素的敏感性。

关键词：胰岛素抵抗葡萄糖钳夹实验颈静脉插管手术 D-葡萄糖-^(13)C6

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利用人多能干细胞衍生的肝细胞样类器官构建肝脏再生的研究模型

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基础医学与临床 2025年第5期45卷 589-598页

作者：王晨曦杨淑春贾玉艳黄粤中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院医学遗传学系重大疾病共性机制研究全国重点实验室北京100005

目的基于人多能干细胞(hPSCs)衍生的肝细胞样类器官(HLO)构建良好的人类肝脏再生的体外研究模型。方法逐级诱导分化得到hPSCs衍生的HLO,通过定点在HLO培养条件中添加或撤离对乙酰氨基酚(APAP)模拟急性肝损伤,构建基于HLO的肝损伤后再生... 详细信息

目的基于人多能干细胞(hPSCs)衍生的肝细胞样类器官(HLO)构建良好的人类肝脏再生的体外研究模型。方法逐级诱导分化得到hPSCs衍生的HLO,通过定点在HLO培养条件中添加或撤离对乙酰氨基酚(APAP)模拟急性肝损伤,构建基于HLO的肝损伤后再生模型。随后,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建调控肝再生的关键基因连环蛋白/钙粘蛋白相关蛋白β1基因CTNNB1敲除的HLO,并进行APAP损伤再生实验。通过形态学观察、RT-qPCR、Western blot以及病理学分析进一步评估HLO作为肝再生研究模型的可用性。结果通过形态学观察以及标记基因的表达量检测,结果显示hPSCs衍生的HLO在APAP药物处理后能启动其损伤后的再生反应,并且,CTNNB1缺失的HLO相比对照组HLO,在损伤后再生过程中其尺寸恢复延迟、相关基因表达量下调或延后表达。结论本研究构建了一种基于hPSCs衍生的HLO人类肝脏再生模型,该模型可能成为开展肝再生过程中基因功能研究的工具。

关键词：肝脏再生肝细胞样类器官 CRISPR/Cas9 人多能干细胞

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