《Biology》：Correction: Gurbuz Can et al. Altered Hippocampal Clock Gene Regulation Is Associated with Circadian Dysregulation of Oxidative Imbalance, Neuroinflammation, and Histopathological Damage After Pinealectomy. Biology 2026, 15, 655
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松果体切除术后，研究人员观察到海马体中时钟基因的调控发生显著改变，且这种改变与氧化失衡、神经炎症以及组织病理学损伤的昼夜节律紊乱密切相关。时钟基因（Clock Genes）作为内源性昼夜节律系统的核心调控元件，在维持机体生理节律稳态中发挥关键作用。海马体（Hi
松果体切除术后，研究人员观察到海马体中时钟基因的调控发生显著改变，且这种改变与氧化失衡、神经炎症以及组织病理学损伤的昼夜节律紊乱密切相关。时钟基因（Clock Genes）作为内源性昼夜节律系统的核心调控元件，在维持机体生理节律稳态中发挥关键作用。海马体（Hippocampus）是学习和记忆形成的重要脑区，其对氧化应激（Oxidative Stress）和炎症反应高度敏感。研究表明，松果体移除后，海马组织中活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）生成显著增加，同时抗氧化防御系统功能下降，导致氧化-抗氧化平衡失调。与此同时，促炎因子如肿瘤坏死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α, TNF-α）和白细胞介素-1β（Interleukin-1β, IL-1β）的表达呈现昼夜节律依赖性升高，小胶质细胞活化标志物亦显著增加，提示神经炎症反应的发生。组织学分析进一步揭示了海马CA1区和CA3区神经元结构的病理损伤，包括细胞排列紊乱、核固缩及空泡变性等特征。值得注意的是，这些病理改变与时间依赖性的时钟基因表达模式破坏同步出现，表明松果体-褪黑素（Melatonin）轴在协调中枢外周昼夜节律中的核心地位。该研究为理解松果体功能障碍相关神经退行性疾病的病理机制提供了新的实验依据，并提示时钟基因可能成为干预此类疾病的潜在靶点。
1. 引言
微藻（Microalgae）作为单细胞光合微生物，因其简单的细胞结构及水域环境中充足的水、CO
2及其他必需营养物质，能够高效地将太阳能转化为生物质，在农业领域展现出重要的生物肥料（Biofertilizer）应用潜力。当前全球农业生产中化学肥料的广泛使用虽能提升作物产量，但其生产过程能耗密集，且导致空气污染、地下水污染、土壤酸化及退化等严重生态问题。微藻作为生物肥料可有效缓解上述环境压力，其中小球藻属（Chlorella）因其易培养、生长快、营养缓释等优势而备受关注。
2. 研究方法
研究人员采用系统文献检索策略，在Scopus、PubMed和Google Scholar数据库中以"Algae"、"Chlorella"和"Biofertilizers"为关键词，检索2014年以来发表的英文文献，以系统梳理小球藻作为生物肥料的研究进展。
3. 生物质组成、提取及制备方法
小球藻生物质富含氮（N）、磷（P）、钾（K）等大量元素及铁、锰等微量元素。研究表明，由多种小球藻组成的混合生物质中总氮含量可达97,910 mg/kg，总磷为11,760 mg/kg，总钾为5,500 mg/kg，且氮素主要以有机态存在，碳氮比（C/N）低至5.1，表明其作为优质有机氮源的巨大潜力。小球藻属中C. vulgaris、C. sorokiniana、C. zofingiensis和C. pyrenoidosa等物种因生长速率快、代谢 versatile、生物活性化合物丰富而成为生物肥料研究的重点对象。
生物质的处理方式显著影响其作为生物肥料和生物刺激素（Biostimulant）的效果。常用的提取方法包括水提、超声辅助提取、冻融法、微波辅助提取、酶解、渗透冲击及有机溶剂提取等。当前研究趋向于开发温和、可持续的提取技术，以避免有毒溶剂和苛刻条件对生物活性分子的破坏。培养系统方面，开放式光生物反应器（如跑道池）成本低、易放大，但易受污染和环境波动影响；封闭式光生物反应器虽能提供更好的参数控制，但资本投入和能耗较高。生物质可通过离心、过滤或絮凝分离后施用，也可直接以全培养液形式应用，后者更具成本效益但变异性较大。
4. 小球藻对植物生长的影响
小球藻属物种在多种农业应用中显示出积极效果。C. vulgaris是最广泛研究的物种，其在琼脂平板培养基中对番茄种子的应用研究表明，0.17 g/L干生物质悬液可使根长和茎长分别增加100%和87.9%。在黄瓜中，0.25 g/L的C. vulgaris悬液使茎长和根长分别达到对照组的2.1倍和2.4倍。大麦和小麦种子的发芽同样受到促进，最佳浓度分别为0.06 g/L和0.23 g/L。
在黄瓜、生菜、茄子和水稻等多种作物中，C. vulgaris和C. pyrenoidosa处理均促进了根系发育和叶片绿化。生菜幼苗经小球藻溶液浇灌后，在水分胁迫条件下可维持一周存活，而对照组三至四天即干枯。在水培系统中，C. vulgaris悬液显著增加了黄瓜的干生物量，被推荐用于水培植物栽培。
土壤盆栽试验进一步验证了其田间应用潜力。在秋葵（Hibiscus esculentus）中，小球藻显著缩短了发芽时间，增加了株高和果实数量。在接种C. oocystoides和C. minutissima的玉米（Zea mays）中，生物量积累及叶绿素、钾、磷含量均显著提高。C. sorokiniana水提物使小麦植株长度增加30%，地上部和地下部干生物量分别提高22%和51%。草莓品种'Kuemsil'经C. fusca溶液灌溉后，叶绿素含量、鲜重、磷浓度及果实品质均得到改善。C. vulgaris颗粒制剂在2-3 g干藻/kg土壤剂量下，可使生菜鲜重和干重增加至对照组的十倍。
这些积极效应与根际土壤特性的改善密切相关。小球藻接种可改变土壤总电导率、氮磷钾含量、土壤pH、有机质含量及有机碳水平。例如，1%-5%比例的C. oocystoides接种提高了土壤电导率、氮含量和有机质含量，同时显著降低了土壤pH。
5. 小球藻生物肥料效应的来源
小球藻的生物肥料效应主要归因于其丰富的初级和次级代谢产物。初级代谢产物包括蛋白质、碳水化合物和脂质；次级代谢产物则涵盖植物激素（Phytohormones）、酚类、维生素、萜类和多胺等。其中，植物激素在低浓度下即可产生显著的农学效益，包括生长素（Auxins）、赤霉素（Gibberellins）和细胞分裂素（Cytokinins）等。生长素主要调控根系生长发育，赤霉素促进种子萌发、茎伸长和胁迫耐受，细胞分裂素则延缓衰老、促进器官形成和细胞分裂。
在小球藻属中，吲哚-3-乙酸（Indole-3-Acetic Acid, IAA）是最常见且研究最多的生长素，对植物生长发育起核心调控作用。此外，小球藻促进叶绿素a和b的合成，并通过富含氮、磷、钾、镁等营养元素而防止土壤养分流失。近期研究还揭示了C. vulgaris产生的IAA具有磷酸盐溶解能力，进一步拓展了其促生长机制。
6. 小球藻在废水处理中的应用：生物质与废水的生物肥料潜力
小球藻广泛用于污水和城市废水的处理，因其能够吸收磷、氮等营养元素并将其转化为生物质和高价值化学品（如色素和脂质）。处理后获得的生物质和废水均具有生物肥料应用价值。C. vulgaris在废水处理中表现尤为突出，可去除或降低多种有害污染物，化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）及氨、氯化物、硝态氮、磷酸盐和硫酸盐水平的降低幅度可超过90%，部分系统中总氮和总磷的去除率可达100%。
处理后的废水可用于灌溉番茄、小麦等作物，显著增加果实重量和数量，某些研究中番茄果重增加达118%。小麦灌溉试验显示地上部生物量及蛋白质和碳水化合物含量均有改善。废水处理过程中产生的小球藻生物质同样可直接农用，C. vulgaris生物质在小麦发芽试验中使发芽指数提高147%。然而需注意，过高浓度的小球藻悬液可能产生抑制效应，如对番茄植株茎根生长的负面影响。
7. 商业化小球藻基生物肥料与生物刺激素
基于小球藻的微藻源农业生物制品已上市销售，产品形式包括干燥生物质、液体提取物和活细胞悬液等，通常作为生物刺激素或土壤改良剂而非传统肥料进行营销。例如EnSoil Algae?即以C. vulgaris为基础的商业产品。然而，大规模推广仍面临大型培养、收获和下游加工成本高，产品稳定性和货架期难以保证，以及生物质组成变异性和缺乏标准化协议导致田间效果不一致等技术和经济制约。
8. 结论
现有文献表明，小球藻物种是多功能、有前景的生物肥料来源，能够从实验室规模到水培和土壤系统持续改善植物生长。这些效应主要归因于植物激素、氨基酸和微量元素等生物活性化合物的作用。将小球藻培养与废水处理相结合的双重功能模式，在循环生物经济框架下实现了生物质生产、营养回收和水资源再利用的协同，增强了环境与农艺价值。然而，培养条件、生物质处理方法和应用策略的变异性阻碍了研究间的直接比较和标准化协议的建立；且多数证据仍源于受控条件，大规模田间验证相对有限。未来研究需优化生产系统、标准化应用方法，并评估长期田间表现，以充分实现小球藻作为化学肥料环保替代品的潜力。
