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器官移植 2025年第3期16卷 394-403页

作者：赵恒冯锦腾于邦瑞李益行白浩田黄海水张广健西安交通大学第一附属医院胸外科中西医结合加速康复外科实验室西安710061 西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室西安交通大学仿生工程与生物力学研究所

过冷保存技术作为器官保存领域的一项突破性创新,通过将器官置于接近冰点或低于冰点的低温环境中,显著降低细胞的代谢率并抑制冰晶形成,延长了器官保存时间并保持其生物活性。相较于传统4℃低温保存,过冷保存技术能够有效避免细胞损伤... 详细信息

过冷保存技术作为器官保存领域的一项突破性创新,通过将器官置于接近冰点或低于冰点的低温环境中,显著降低细胞的代谢率并抑制冰晶形成,延长了器官保存时间并保持其生物活性。相较于传统4℃低温保存,过冷保存技术能够有效避免细胞损伤和代谢物累积问题,在细胞、组织和器官保存中表现出显著优势。近年来,在冷冻保护剂优化、抗冻蛋白应用、玻璃化技术改进及纳米复温技术等领域取得了重要进展,为解决过冷保存过程中面临的毒性、冰晶形成及复温速率不均等挑战提供了新路径。本综述总结了过冷保存的基本原理以及关键技术的应用及其在器官移植中的实际成效,同时分析了其面临的毒性、复温效率等挑战,以期为未来优化器官低温保存技术和推动临床应用提供理论支持和研究方向。

关键词：过冷保存器官移植冰晶冷冻保护剂降温复温抗冻蛋白纳米技术

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运动促进心血管健康衰老

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生理学报 2023年第6期75卷 887-902页

作者：李敏冯梦雅冯梓航李嘉张星高峰空军军医大学航空航天医学系西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室线粒体生物医学研究所

心血管疾病是威胁老年人健康的重要因素，衰老导致心血管系统结构改变，功能下降，增加老年人心血管疾病发生风险。心脏衰老表现为左心室室壁增厚，心肌纤维化程度增加，硬度增加，心功能下降；血管衰老以管腔增大，管壁增厚，内皮功能... 详细信息

心血管疾病是威胁老年人健康的重要因素，衰老导致心血管系统结构改变，功能下降，增加老年人心血管疾病发生风险。心脏衰老表现为左心室室壁增厚，心肌纤维化程度增加，硬度增加，心功能下降；血管衰老以管腔增大，管壁增厚，内皮功能障碍为特征。降低随年龄增长而增加的心血管疾病发病率和死亡率，减轻年龄相关的心血管功能障碍，即促进心血管健康衰老，是我们当前面临的重要挑战。运动是心血管疾病治疗和康复的重要手段，其通过降低衰老相关心血管疾病危险因素，使心血管结构重塑和心脏抗损性增加，促进心血管健康衰老。运动改善线粒体功能在运动促进健康衰老中发挥关键作用。此外，运动促进多种组织器官分泌运动因子，发挥减轻炎症反应、改善代谢、抑制凋亡等作用，裨益心血管健康。本综述讨论了运动促进心血管健康衰老的机制及潜在应用价值。探究运动促进心血管健康的具体机制，为不同人群制定精准的运动处方，是促进心血管健康衰老、防治心血管疾病的重要方向。

关键词：运动心血管衰老线粒体运动因子

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过冷保存技术在移植物保存中的研究进展

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器官移植 2025年

作者：赵恒冯锦腾于邦瑞李益行白浩田黄海水张广健西安交通大学第一附属医院胸外科中西医结合加速康复外科实验室西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室西安交通大学仿生工程与生物力学研究所

过冷保存技术作为器官保存领域的一项突破性创新，通过将器官置于接近冰点或低于冰点的低温环境中，显著降低细胞的代谢率并抑制冰晶形成，延长了器官保存时间并保持其生物活性。相较于传统4℃低温保存，过冷保存技术能够有效避免细胞... 详细信息

过冷保存技术作为器官保存领域的一项突破性创新，通过将器官置于接近冰点或低于冰点的低温环境中，显著降低细胞的代谢率并抑制冰晶形成，延长了器官保存时间并保持其生物活性。相较于传统4℃低温保存，过冷保存技术能够有效避免细胞损伤和代谢物累积问题，在细胞、组织和器官保存中表现出显著优势。近年来，在冷冻保护剂优化、抗冻蛋白应用、玻璃化技术改进及纳米复温技术等领域取得了重要进展，为解决过冷保存过程中面临的毒性、冰晶形成及复温速率不均等挑战提供了新路径。本综述总结了过冷保存的基本原理以及关键技术的应用及其在器官移植中的实际成效，同时分析了其面临的毒性、复温效率等挑战，以期为未来优化器官低温保存技术和推动临床应用提供理论支持和研究方向。

关键词：过冷保存器官移植冰晶冷冻保护剂降温复温抗冻蛋白纳米技术

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基于机器学习的药物-靶标相互作用预测

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中国生物工程杂志 2022年第4期42卷 40-48页

作者：刘皓淼杨志伟王力卓周彦章龙建纲西安交通大学生命科学与技术学院线粒体生物医学研究所生物医学信息工程教育部重点实验室西安710049

近年来,随着计算机硬件、软件工具和数据丰度的不断突破,以机器学习为代表的人工智能技术在生物、基础医学和药学等领域的应用不断拓展和融合,极大地推动了这些领域的发展,尤其是药物研发领域的变革。其中,药物-靶标相互作用(drug-targe... 详细信息

近年来,随着计算机硬件、软件工具和数据丰度的不断突破,以机器学习为代表的人工智能技术在生物、基础医学和药学等领域的应用不断拓展和融合,极大地推动了这些领域的发展,尤其是药物研发领域的变革。其中,药物-靶标相互作用(drug-target interactions,DTI)的识别是药物研发领域中的重要难题和人工智能技术交叉融合的热门方向,研究人员在DTI预测方面做了大量的工作,构建了许多重要的数据库,开发或拓展了各类机器学习算法和工具软件。对基于机器学习的DTI预测的基本流程进行了介绍,并对利用机器学习预测DTI的研究进行了回顾,同时对不同的机器学习方法运用于DTI预测的优缺点进行了简单总结,以期对开发更加有效的预测算法和DTI预测的发展提供帮助。

关键词：机器学习药物-靶标相互作用药物研发算法

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眼表便携式即时检测技术与应用研究进展

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分析化学 2022年第11期50卷 1639-1660页

作者：方天舒牛纪成许贝多张悦黎黎李菲西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室西安交通大学仿生工程与生物力学研究所西安交通大学第一附属医院眼科

作为人体视觉器官，眼部最外层的眼表组织与其上覆盖的泪膜含有大量可用于疾病诊断的信息，眼表生理和生化指标的即时检测对眼病和糖尿病等慢性病的早期诊断和长期监测具有重要意义。近年来，伴随着生物材料和微纳电子等技术的快速发展... 详细信息

作为人体视觉器官，眼部最外层的眼表组织与其上覆盖的泪膜含有大量可用于疾病诊断的信息，眼表生理和生化指标的即时检测对眼病和糖尿病等慢性病的早期诊断和长期监测具有重要意义。近年来，伴随着生物材料和微纳电子等技术的快速发展，针对眼表各类生理和生化指标的即时检测与便携式传感技术得到了快速发展。本文主要综述了近五年眼表便携式即时检测技术及其应用的研究进展。首先，介绍了与眼部和其它疾病相关的眼表主要生理和生化指标。然后，按照检测平台和检测方法分别介绍了纸基和智能隐形眼镜两种眼表便携式即时检测平台和光学、电化学、电学和微流体等眼表即时检测方法，以及近五年眼表生理和生化指标便携式即时检测技术的代表性研究成果。最后，提出了眼表便携式即时检测技术与器件面临的挑战和未来发展方向。本综述旨在通过对眼表便携式即时检测技术与应用的介绍为发展眼部及与其相关疾病的诊疗提供参考。

关键词：眼表即时检测便携式纸基平台智能隐形眼镜

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细菌警报素(p)ppGpp代谢的关键调控者:RSH蛋白的功能多样性

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微生物学报 2025年第5期65卷 1958-1975页

作者：王淼项雨霏贺龙龙周秦许丹西安交通大学口腔医院陕西省颅颌面精准医学研究重点实验室陕西西安西安交通大学口腔医院口腔种植科陕西西安西安交通大学生命科学与技术学院教育部生物医学信息工程重点实验室线粒体生物医学研究所陕西西安

细菌的严紧反应(stringent response)是细菌在面临恶劣生存环境时,通过改变新陈代谢并降低生长速度,以增强存活和适应环境能力的一种适应性反应。此反应由鸟苷四磷酸(guanosine tetraphosphate,ppGpp)和鸟苷五磷酸(guanosine pentaphosp... 详细信息

细菌的严紧反应(stringent response)是细菌在面临恶劣生存环境时,通过改变新陈代谢并降低生长速度,以增强存活和适应环境能力的一种适应性反应。此反应由鸟苷四磷酸(guanosine tetraphosphate,ppGpp)和鸟苷五磷酸(guanosine pentaphosphate,pppGpp)(合称(p)ppGpp)的快速积累所介导,在微生物应对环境变化中发挥关键作用。细菌内的(p)ppGpp水平由RelA/SpoT同源蛋白(RelA/SpoT homologues,RSH)调控,包括小警报素合成酶(small alarmone synthetases,SAS)、小警报素水解酶(small alarmone hydrolases,SAH)以及双功能蛋白Rel。此外,近期研究发现了一种新的细菌警报素腺苷四磷酸(adenosine tetraphosphate,ppApp)和腺苷五磷酸(adenosine pentaphosphate,pppApp)(合称(p)ppApp),它能调控细菌的多种生物过程。鉴于不同细菌中涉及(p)ppGpp代谢的酶有所不同,本文对已知的RSH蛋白的结构及其生化特性进行系统的分类与综述,并总结其生物学功能,以促进未来在这一领域的深入研究与发展。

关键词： (p)ppGpp 细菌严紧反应 (p)ppApp RelA/SpoT同源蛋白核苷酸代谢

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靶向蛋白质泛素修饰及降解在前列腺癌治疗中的机遇与挑战

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生物化学与生物物理进展 2023年第4期50卷 782-794页

作者：彭韵桦刘莎崔莉刘健康龙建纲西安交通大学生命科学与技术学院线粒体生物医学研究所生物医学信息工程教育部重点实验室西安710049 陆军军医大学大坪医院重庆400042 西南医科大学基础医学院泸州646000 康复大学健康与生命科学学院青岛266071

前列腺癌是中国发病率增长最快的男性肿瘤,抗雄激素治疗耐药是导致前列腺癌患者预后差的主要原因。因此,解决耐药性难题是前列腺癌转化研究的关键问题。哺乳动物细胞利用泛素-蛋白酶体系统实现蛋白质的靶向降解。因此,前列腺癌中关键的... 详细信息

前列腺癌是中国发病率增长最快的男性肿瘤,抗雄激素治疗耐药是导致前列腺癌患者预后差的主要原因。因此,解决耐药性难题是前列腺癌转化研究的关键问题。哺乳动物细胞利用泛素-蛋白酶体系统实现蛋白质的靶向降解。因此,前列腺癌中关键的癌基因如雄激素受体(AR)的上游泛素化调控因子(如去泛素化酶)是潜在的治疗靶点。然而,这些酶具有较广的底物谱系,存在脱靶的可能性。近来,基于泛素-蛋白酶体系统开发的蛋白质降解靶向嵌合体(proteolysis-targeting chimeras,PROTAC)技术是最具前景和革命性的新型抗癌药物研发技术,能够利用特定E3泛素连接酶对靶蛋白进行降解而不影响其他底物。与传统小分子抑制剂相比,PROTAC分子在克服耐药性以及针对不可成药的靶点方面拥有巨大优势。目前,针对AR的PROTAC降解剂已在II期临床取得了成功,靶向蛋白质泛素化及降解途径的新技术将有望为前列腺癌的临床治疗带来新的突破。

关键词：前列腺癌泛素-蛋白酶体去势抵抗靶向策略

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纳秒脉冲激光诱导的水中双空泡振荡研究

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中国激光 2022年第4期49卷 119-130页

作者：付磊王萍王斯佳辛静张璐薇张镇西王晶姚翠萍西安交通大学生命科学与技术学院生物医学信息工程教育部重点实验室陕西西安710049 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室陕西西安710119

对水中不同间隔下的双空泡振荡行为的研究可为光致空化在生物医学领域的应用如微流体中的快速融合、细胞膜微手术等提供指导。通过将单脉冲激光分束,将激光从不同方向聚焦到水中,诱导大小、位置可控的两点击穿,形成具有相似尺寸的两个... 详细信息

对水中不同间隔下的双空泡振荡行为的研究可为光致空化在生物医学领域的应用如微流体中的快速融合、细胞膜微手术等提供指导。通过将单脉冲激光分束,将激光从不同方向聚焦到水中,诱导大小、位置可控的两点击穿,形成具有相似尺寸的两个空化气泡,并引入高速摄像机,以及散射光检测和声学检测方法对双空泡振荡行为进行多方位测量。研究表明,对于能发生融合的双空泡,相对间隔的改变并不影响融合空泡的第一振荡周期,但能显著影响融合空泡振荡的非对称性、坍塌冲击波的形成及重建空泡的振荡。

关键词：生物光学脉冲激光光致空化双空泡振荡

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单细胞核酸编码扩增成像分析

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高等学校化学学报 2022年第12期43卷 232-247页

作者：赵雪琪赵越薛静白敏陈锋孙颖宋大千赵永席吉林大学化学学院吉林省光谱分析仪器工程技术研究中心长春130012 西安交通大学生命科学与技术学院生命分析化学与仪器研究所生物医学信息工程教育部重点实验室西安710049

单细胞成像可在单细胞水平观测目标物位置、确定目标物含量,在生命科学与临床医学研究领域应用广泛.核酸编码扩增技术利用特定分子反应将待测目标识别转化为核酸条码的扩增,具有探针种类多、易编程、反应条件温和及信号放大效率高等特点... 详细信息

单细胞成像可在单细胞水平观测目标物位置、确定目标物含量,在生命科学与临床医学研究领域应用广泛.核酸编码扩增技术利用特定分子反应将待测目标识别转化为核酸条码的扩增,具有探针种类多、易编程、反应条件温和及信号放大效率高等特点,在单细胞低丰度、高灵敏、多目标物成像中优势显著,为理解细胞状态、探索生命过程提供了新思路.本文综合评述了核酸编码扩增在单细胞荧光成像领域的研究进展,以目标物的编码方式为分类依据,系统阐述了固定细胞原位成像和活细胞成像中不同目标物编码与扩增成像方式的区别,并对活细胞成像中多重检测面临的问题以及未来发展前景进行了展望.

关键词：单细胞分析核酸编码核酸扩增荧光成像

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α-酮戊二酸在心血管疾病中的研究进展

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生命科学 2022年第5期34卷 554-564页

作者：程丹雨刘健康西安交通大学生命科学与技术学院线粒体生物医学研究所生物医学信息工程教育部重点实验室

酮戊二酸(α-ketoglutarate, AKG)是三羧酸循环的中间体，是连接氨基酸代谢和葡萄糖氧化过程的关键枢纽。AKG有助于氨基酸、葡萄糖、脂肪酸等营养物质的氧化，能够为细胞代谢过程提供能量。此外，AKG还具有调节新陈代谢、促进自噬、缓... 详细信息

酮戊二酸(α-ketoglutarate, AKG)是三羧酸循环的中间体，是连接氨基酸代谢和葡萄糖氧化过程的关键枢纽。AKG有助于氨基酸、葡萄糖、脂肪酸等营养物质的氧化，能够为细胞代谢过程提供能量。此外，AKG还具有调节新陈代谢、促进自噬、缓解炎症、延缓衰老和延长寿命等多种生理功能。最近的研究结果表明，AKG的含量及浓度影响心血管的正常生理功能。补充适量的AKG可以在一定程度上保护心血管功能，因此AKG已成为一种新型且有前景的膳食补充剂。本文将对AKG在心血管疾病包括冠心病和外周血管疾病中的研究进展进行综述，为进一步开展AKG的基础研究和转化应用提供理论依据。

关键词：酮戊二酸(AKG) 线粒体三羧酸循环(TCA) 超氧化物歧化酶(SOD) 组氨酸-色氨酸-α-酮戊二酸(HTK)溶液

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