Reactome知识库2026：基于FAIR原则的人类生物学通路资源升级与AI集成

《Nucleic Acids Research》：The Reactome Knowledgebase 2026

本期推荐Reactome知识库2026年度更新。为应对生物医学数据爆炸性增长与文献撤稿风险，研究团队开发了基于Angular的新界面架构，集成ReacFoam全景导航、增强型高层次通路图(EHLD)和分子级实体视图(ELV)，新增疾病对比模式与React-to-me聊天机器人。该资源通过CoreTrustSeal认证，为多组学数据分析和精准医疗提供可靠支撑。

　　

随着高通量技术的飞速发展，生命科学领域正面临数据海啸的冲击。研究人员如何从数以万计的分子相互作用中梳理出具有生物学意义的通路网络？临床医生如何快速理解基因突变对细胞功能的影响？这些挑战催生了对标准化、可视化生物学知识平台的迫切需求。Reactome知识库作为经专家人工审编的开放式资源，致力于以分子细节描述人类生理和疾病机制，但其原有架构已难以满足日益增长的多维数据整合需求。

为解决上述问题，国际研究团队在《Nucleic Acids Research》发表了Reactome知识库2026版本的重大升级。该研究通过重构技术框架和引入人工智能工具，实现了从宏观通路导航到微观分子动态的全尺度可视化突破。

关键技术方法

研究采用Angular框架重构用户界面，开发ReacFoam基于Voronoi图的全景导航系统。整合Cytoscape.js构建实体级视图(ELV)，通过Mol*渲染AlphaFold预测的蛋白质动态结构。建立文献撤稿监测自动化流程，基于检索增强生成(RAG)技术开发React-to-me自然语言交互系统。所有数据均遵循FAIR原则，通过CoreTrustSeal认证。

内容规模扩展

截至版本94（2025年9月），Reactome收录11,630个人类基因产物参与的16,002个反应，覆盖2,825条通路和29个超级通路。疾病相关注释包括5,507个变异蛋白，涉及392个疾病基因，以及1,070种药物对正常与疾病过程的调节作用。与版本86相比，蛋白质注释数量增长4.3%，反应数量增长8.1%。

多层次可视化体系

ReacFoam视图通过多边形大小和颜色编码展示通路间的层级关系，支持跨平台响应式布局。增强型高层次图解(EHLD)采用矢量图形呈现教科书式通路概览，目前已完成29个顶级通路和183个高级通路的图解绘制。其图标库包含2,356个CC BY 4.0许可的可复用元素，并通过Figma平台提供动态更新服务。

分子级交互探索

实体级视图(ELV)采用符合系统生物学图形标记(SBGN)标准的圆角设计，通过可拖拽图例实现元素类型快速筛选。缩放至分子级别时自动加载ChEBI化学结构和AlphaFold蛋白质三维动画，支持蛋白互作数据叠加显示。新引入的对比模式通过滑动条直观展示正常与疾病状态的通路差异。

智能分析功能

升级后的分析模块支持从基因列表到多组学数据的多种输入格式，在ReacFoam、EHLD和ELV视图中同步可视化富集分析结果。结果表格支持按错误发现率(FDR)等指标排序过滤，新增"通路分组"功能可聚焦实体级通路视图。所有分析结果通过颜色梯度反映样本指标的统计学显著性。

数据质量保障

通过监测PubMed撤稿文献和Retraction Watch数据库，识别出62篇问题文献，完成108处内容修订。这种较低的影响率（仅占文献引用的0.16%）得益于Reactome长期坚持的审编策略：依据权威文献描述专家共识观点，且每个反应至少基于两个独立专家观点进行注释。

讨论与展望

本研究构建的知识库新框架实现了从纳米尺度分子动态到宏观通路网络的无缝探索，其核心创新体现在三个方面：首先，通过多层次可视化解决了生物复杂系统的尺度跨越难题；其次，引入AI对话系统降低了非专业用户的访问门槛；最后，自动化质量监控机制为大数据时代的知识可靠性树立了新标准。作为ELIXIR核心数据资源和全球核心生物数据资源，Reactome的持续升级将推动精准医疗和系统生物学研究的范式变革。

未来工作将扩展对比模式的应用场景（如正交投影比较），优化AI辅助审编工具，并通过社区视频教程降低使用门槛。该平台的技术架构和开放数据策略为生物医学知识引擎的演进提供了重要范式，其通过可视化与人工智能的深度融合，正重塑人类理解生命复杂性的方式。