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癌症中的短链黏蛋白型O-糖苷:在分析障碍中的生物标志物与治疗潜力
摘要 黏蛋白型O-糖链是丰富的蛋白质修饰形式,它们调控细胞信号传导、细胞黏附和免疫相互作用。在癌症中,这些糖链的生物合成途径常常受到破坏,导致诸如Tn抗原和唾液酸基-Tn(STn)等截短结构的积累。这些异常的糖链会重塑糖萼,改变受体聚集模式,并推动癌症的典型特征,包括免疫逃逸、侵袭性和治疗耐药性。过去十年中,越来越多的证据表明,短链O-糖链与多种肿瘤类型的不良预后密切相关,这凸显了它们作为诊断和预后生物标志物的潜力。此外,它们在正常组织中的表达有限,使其成为治疗干预的理想靶点,包括单克隆抗体、抗体-药物偶联物和CAR-T细胞疗法。然
来源:Glycobiology
时间:2025-11-21
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综述:利用机械学原理的洞察力来推动未来适用的细胞内光遗传学工具的设计
在生物技术领域,光遗传学作为一种利用光控蛋白活性、信号动态和细胞行为的工具,正逐渐成为研究生物学机制和工程细胞的重要手段。这一技术最初源于神经科学,通过引入微生物光敏蛋白如通道视紫红质(channelrhodopsins)来调控神经元的兴奋性。随着研究的深入,光遗传学的应用范围已扩展至多种细胞内调控机制,为医学、农业和生物制造等多个领域带来了广泛的应用前景。这一技术的核心在于光敏蛋白在光刺激下发生构象变化,从而引发特定的蛋白-蛋白相互作用、定位转移或相变,进而实现对细胞内活动的精确控制。光遗传学的迅速发展得益于对光敏蛋白的深入研究,这些蛋白通常来源于植物或微生物的天然光感受器,例如Avena
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-11-21
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综述:提高基于细胞产品的冷冻保存过程稳定性的策略
在当今生物医学技术迅速发展的背景下,细胞制造已成为再生医学和细胞治疗领域的重要支柱。随着全球细胞制造市场以每年25.5%的复合增长率持续扩张,预计到2027年将达到5.58亿美元(Bahari等,2023),这一趋势凸显了建立稳定、高效且可扩展的细胞基产品(CBP)供应链的紧迫性。CBP不仅包括分离的细胞,还涵盖了三维结构如细胞团和类器官,这些产品在细胞制造流程中可能作为起始材料、中间产物或最终产品,根据具体应用场景而定。因此,CBP的制造和保存技术需要兼顾工程与生物学方面的考量,以确保其在不同规模生产中的质量一致性。CBP的制造流程可以分为上游、下游和出库三个主要阶段。上游阶段主要关注于细胞
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-11-21
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综述:大肠杆菌中高价值色氨酸衍生物的生物合成:最新进展与展望
近年来,随着全球对可持续资源和环境保护的关注日益增加,生物制造在高价值化学品生产领域展现出巨大的潜力。特别是在合成生物学和系统代谢工程的推动下,微生物细胞工厂逐渐成为一种高效、绿色的生产平台。其中,芳香族化合物的前体——色氨酸(chorismate)在多个工业领域中扮演着重要角色,包括药物、化妆品和特种化学品中间体。因此,如何高效地合成色氨酸及其衍生物成为当前生物技术研究的热点之一。本文将系统梳理色氨酸衍生物的生物合成路径、其在工业中的应用价值,以及利用基因工程改造大肠杆菌(*Escherichia coli*)来实现高效生产的技术策略,同时分析当前面临的挑战与未来发展方向。色氨酸是芳香族氨基
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-11-21
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木质素磺酸盐-纤维素酶复合物的结构解析:形成机制、组成成分及空间构象重建
王佩佩|刘天|乌萨马·沙基尔|朱文远|郭佳琪|金永灿|奥兰多·J·罗哈斯|宋俊龙江苏省森林资源高效加工与利用协同创新中心,木质纤维素功能材料联合国际研究实验室,南京林业大学,74584,南京210037,中国木质磺酸盐(LS)通过与纤维素酶形成复合物来增强木质纤维素的糖化作用。然而,木质磺酸盐-纤维素酶复合物(LCCs)的组成和空间结构尚不明确。本研究采用石英晶体微天平(带耗散监测功能)、表面等离子体共振和小角X射线散射(SAXS)技术来研究LCCs的组成和空间排列。结果表明,在pH 4.8的缓冲液中,LS分子会自组装成聚集体,随后根据摩尔比与纤维素酶形成不同的复合物。当LS:纤维素酶的比例为
来源:Biomacromolecules
时间:2025-11-21
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通过调节反离子实现多功能导电多巴胺
Busra Ozlu|Bong Sup Shim生物医学科学与工程系,仁荷大学26718号校区,韩国仁川市Michuhol区Inharo 100号,邮编22212多巴胺(PDA)是一种天然生物聚合物黑色素的合成类似物,其主链具有共轭结构,理论上能够形成导电路径。然而,导电性PDA的合成一直颇具挑战性,仅有少数研究在聚合过程中成功实现了结构控制。在本研究中,我们系统地探讨了使用多种对离子(包括高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸钾(KPF6)、对甲苯磺酸钠(Na+-pTS)、对甲苯磺酸铁(Fe3+-pTS)和聚苯乙烯磺酸钠)进行导电性PDA的电化学合成过程,分析了这些对离子对PDA表面形态、化学结
来源:Biomacromolecules
时间:2025-11-21
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天然多糖通过电荷调控冰核形成过程
云和调|北丽黄|开勇李|旭英刘|振哲贤|杰刘|淑梅孙|惠格杨材料科学与工程学院,郑州大学12636号,郑州450001,中国在自然界中,生物体进化出多种适应策略以在极端寒冷环境中生存,例如产生抗冻蛋白和多糖。尽管抗冻蛋白因其重要作用而被广泛研究,但天然多糖在生物适应极端环境中的具体功能(尤其是它们影响冰形成过程的能力,例如成核、生长或重结晶)及其潜在机制仍知之甚少。在这里,我们系统地研究了一系列线性带电多糖,以阐明它们对冰成核过程的调控作用。实验结果表明,具有较高负表面电荷密度的多糖能够更有效地抑制异质冰成核(HIN)。对冰成核行为的动力学分析揭示了能量障碍缩放因子(Γ)的关键作用,强调了它在
来源:Biomacromolecules
时间:2025-11-21
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细胞外基质微结构直接调节人肝细胞中谷胱甘肽的生物利用度
约翰·A·特雷尔 | 陈成鹏化学与生物化学系,美国马里兰州巴尔的摩县马里兰大学14701号,巴尔的摩,21250近期在力学生物学领域的研究探讨了细胞行为对外部基质(ECM)硬度变化的响应。然而,关于关键代谢途径和重要代谢物如何受到ECM微结构调控的机制仍知之甚少。谷胱甘肽是一种主要在肝脏中合成的三肽,它在某些外源性物质的代谢以及氧化物质的还原过程中起着关键作用。本研究发现,ECM微结构能够直接影响谷胱甘肽的生物利用度和合成。通过制备一种纤维支架来模拟健康的天然肝脏ECM,以及一种具有相同表面化学性质的平坦基底来模拟严重的纤维化状态,我们发现纤维状ECM能够提高肝细胞中的谷胱甘肽水平,从而增强其
来源:Biomacromolecules
时间:2025-11-21
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卡巴齐塔塞尔缓释纳米颗粒通过抑制纤维蛋白沉积和改善微环境来治疗脊髓损伤
袁丽阳|冯晨倩|李晓玲|穆敏|李慧|陈波|范然然|陈海峰|郭刚中国四川大学华西医院癌症中心及生物治疗国家重点实验室生物治疗科,邮编610041,成都,四川基于生物材料的微环境调节为脊髓损伤(SCI)提供了一种有前景的神经保护策略。我们首先制备了透明质酸(HA)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)纳米颗粒(HEN)。这些纳米颗粒能够协同发挥抗炎和抗氧化作用,同时透明质酸还能调节免疫微环境。为了进一步提高治疗效果,我们将卡巴他赛(Cabazitaxel,Cab)引入HEN中,制备出多功能性的卡巴他赛负载透明质酸-EGCG纳米颗粒(Cab-HEN)。该颗粒能够抑制瘢痕形成并调节微管稳态,从而促进大
来源:Biomacromolecules
时间:2025-11-21
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血管生成-骨生成耦合的含锂生物玻璃/GelMA水凝胶在骨再生中的应用
骨坏死是一种严重影响生活质量的疾病,尤其在年轻患者中,由于其病因复杂且治疗手段有限,给临床治疗带来了巨大挑战。本文提出了一种创新的治疗策略,即利用一种锂修饰生物玻璃与明胶甲基丙烯酰化(GelMA)相结合的多功能水凝胶,用于治疗由糖皮质激素引起的股骨头坏死(GIONFH)。这种新型水凝胶不仅能够促进骨组织再生,还能同时刺激血管生成并抑制脂肪浸润,从而在GIONFH的病理微环境中实现骨-脂肪平衡的恢复。GIONFH的主要病因包括长期或高剂量糖皮质激素的使用、慢性酒精摄入以及外伤等。其发病机制涉及血管损伤和骨内高压,最终导致缺血性坏死和骨质死亡。目前,临床上主要采用骨移植和核心减压术作为治疗手段,但
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-11-21
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通过两性表面功能化调节蛋白质与纳米粒子之间的相互作用:HSA在树枝状大分子包覆的碳量子点上的吸附的分子动力学研究
帕维尔·沃尔斯基(Pawel Wolski)|克里斯·奥斯滕布林克(Chris Oostenbrink)|托马什·潘奇克(Tomasz Panczyk)波兰科学院催化与表面化学研究所,Niezapominajek 8号,克拉科夫,30239,波兰理解纳米粒子与蛋白质之间的相互作用对于设计生物相容性纳米载体至关重要。在此研究中,我们通过原子级分子动力学模拟来探究人血清白蛋白(HSA)与基于碳量子点(CQD)的纳米粒子的结合情况。这些纳米粒子表面修饰了聚(酰胺胺)(PAMAM)树状大分子,并进一步引入了两性离子羧基甜菜碱丙烯酰胺(CBAA)。我们构建了三种不同修饰程度的体系:未修饰(M0)、50%
来源:Biomacromolecules
时间:2025-11-21
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多功能聚合物纳米颗粒协同递送紫杉醇和单克隆抗体,用于结直肠癌的三联组合疗法
曾英春|杨景轩|王凯|徐欢|郑月|郭松鑫|罗静文|刘莎|明欣|薛颖四川省成都医学院药学院结构特异性小分子药物重点实验室,中国成都610500,成都医学院74787联合疗法是治疗临床不可切除结直肠癌(CRC)的一种有前景的策略,但其疗效受到给药方案繁琐、靶向性差、毒性高以及药物清除速度快等问题的影响。为了解决这些问题,我们设计了一种功能性多靶点聚合物纳米粒子系统(PTX+ATE+BEV-TNPs),该系统通过添加奥曲肽(OCT)和硫酸软骨素(CS)作为靶向配体,能够同时包裹化疗药物紫杉醇(PTX)、抗PD-L1抗体阿特珠单抗(ATE)和抗VEGF抗体贝伐单抗(BEV),用于CRC的三联联合治疗。
来源:Biomacromolecules
时间:2025-11-21
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在用于市政和工业废水处理的移动床及间歇式清洗反应器中,多种微生物群落会在生物膜载体上定殖
### 微生物多样性在生物膜反应器中的作用及其影响因素在废水处理过程中,生物膜反应器作为一种高效、紧凑的生物处理系统,因其能够有效去除有机物和营养物质而受到广泛关注。传统的生物膜反应器在市政和工业废水处理中被广泛使用,但近年来,随着技术的发展,移动床生物膜反应器(MBBR)和连续流间歇清洗反应器(CFIC)逐渐成为新的研究热点。这些新型生物膜系统在设计上更加优化,能够适应多种废水处理需求,同时减少污泥产生、防止堵塞,并具备更强的环境适应性。然而,尽管这些技术已经取得了显著进展,目前关于生物膜反应器中微生物组成的研究仍然较为有限。本研究通过采集挪威四座MBBR和两座CFIC实际运行中的生物膜载体
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利用D构型肽放射性示踪剂靶向T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域3,用于肿瘤正电子发射断层扫描成像
黄家文|谢佳乐|包俊宇|丁克志|戴玉婷|查晓川|陈川|刘文豪|罗宗华生物医学工程学院与先进医疗材料与设备国家重点实验室,上海科技大学,387433,上海201210,中国T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域3(TIM-3)是一种关键的免疫抑制检查点受体,它调节肿瘤微环境(TME)中的抗肿瘤免疫反应。非侵入性地定量TIM-3的表达有助于指导免疫治疗并监测治疗反应。我们开发了6898%)以及出色的体外和体内稳定性。正电子发射断层扫描(PET)/CT成像结果显示,在MGC-803胃癌模型中,68Ga-DOTA-D-P24显示出高特异性摄取。比较性PET研究表明,这种D构型示踪剂的肿瘤摄取量比68Ga-DO
来源:Bioconjugate Chemistry
时间:2025-11-21
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综述:无法修复:BRCA1在RNA加工和癌症中的作用不断扩大
BRCA1,全称为乳腺癌易感基因1,是一种在基因组稳定性和细胞功能调控中起关键作用的蛋白质。自1994年首次被发现和克隆以来,BRCA1因其在乳腺癌和卵巢癌等恶性肿瘤发生中的重要性而备受关注。然而,随着研究的深入,科学家们逐渐认识到BRCA1的功能远不止于传统的DNA损伤修复和细胞周期调控。它在RNA加工中的作用,尤其是在转录调控和剪接过程中的角色,已成为当前研究的一个热点。BRCA1是一种位于人类染色体17q21上的大分子核蛋白,由1863个氨基酸组成。它不仅参与DNA损伤修复,还在维持基因组完整性方面发挥重要作用。BRCA1的结构中包含多个功能域,如N端的RING指结构域和C端的BRCT重
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer
时间:2025-11-21
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AmyloGram揭示了中风血栓蛋白质组中的淀粉样蛋白生成潜力
### 深入理解淀粉样蛋白在血栓形成中的潜在作用近年来,科学家们逐渐认识到淀粉样蛋白不仅在神经退行性疾病和系统性淀粉样变性中扮演重要角色,还在血管和血栓病理中发挥关键作用。这一发现引发了对血栓中淀粉样蛋白形成机制的广泛关注。血栓是血液凝固过程中形成的固体结构,通常由纤维蛋白、血小板和多种蛋白质组成。然而,研究表明,某些血栓中可能包含淀粉样蛋白,这为理解血栓的形成、稳定以及其对溶栓治疗的抵抗提供了新的视角。淀粉样蛋白是一类具有特定结构特征的蛋白质,它们能够通过构象变化形成β-折叠结构,从而在细胞外或细胞内沉积为不溶性的纤维状物质。这种结构的形成与多种疾病有关,包括阿尔茨海默病、帕金森病和心血管疾
来源:Biochemical Journal
时间:2025-11-21
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综述:利用自然的“蓝图”:挖掘亚细胞结构膜包裹纳米系统在精准医疗中的潜力
在生命复杂的微观结构中,细胞内的亚细胞结构扮演着至关重要的角色,它们不仅决定了细胞的生理功能,还成为许多疾病治疗的潜在靶点。这些结构在维持细胞功能和稳态中发挥着关键作用,从单细胞生物到复杂的多细胞生物,它们的普遍存在为生物启发式纳米技术的发展提供了广阔的前景。本文旨在深入探讨一种新兴的纳米技术,即亚细胞结构膜包覆纳米系统(SSMNs),它通过模拟细胞内部的亚细胞膜特性,为靶向治疗和精准医学开辟了新的可能性。### 亚细胞结构:生命的基石在真核细胞中,亚细胞结构是生命活动的核心组成部分。它们不仅在细胞代谢、信号传递、分子识别和运输中起着关键作用,还在维持细胞结构和功能方面发挥着不可或缺的作用。例
来源:Bioactive Materials
时间:2025-11-21
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Irgm1在髓系细胞中对病原菌免疫抵抗的差异化作用
摘要 IRGM蛋白与克罗恩病、分枝杆菌感染、败血症和其他炎症性疾病的易感性增加有关,但它们在体内(in vivo)具体在哪些细胞中发挥作用尚未明确。为了解决这个问题,研究人员创建了具有条件性Irgm1基因缺失的小鼠,并让它们接触模型病原体。Irgm1fl/flLyz2-Cre+小鼠(髓系细胞缺失型)对沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌和弓形虫的感染表现出明显的易感性,这与全局Irgm1-/-小鼠的情况相似。然而,Irgm1fl/flLyz2-Cre+小鼠对鼠柠檬酸杆菌的感染并未表现出易感性增加,而Irgm1fl/flVav-Cre+小鼠
来源:Journal of Leukocyte Biology
时间:2025-11-21
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线粒体导航:CARS2调控巨核细胞-红系祖细胞命运决定的新机制
在复杂的造血系统中,祖细胞如何选择分化方向一直是干细胞领域的核心问题。传统观点认为转录因子是谱系定向的主要调控者,但近年来研究发现,细胞器也可能参与这一过程。线粒体作为细胞的能量工厂,不仅提供ATP,还参与代谢调控和信号传导,但其在造血祖细胞命运决定中的具体作用尚不明确。尤其对于兼具红系和巨核系分化潜能的双能祖细胞MEP(megakaryocyte-erythroid progenitor),线粒体是否影响其“二选一”的分化抉择,是领域内亟待探索的空白。为了解决这一问题,日本东北大学的研究团队在《Stem Cell Reports》发表了一项创新性研究。他们以线粒体特异性半胱氨酰-tRNA合成
来源:Stem Cell Reports
时间:2025-11-21
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iPSC研究中的伦理新挑战:基于广泛同意的生物样本库使用与社区参与视角
随着诱导性多功能干细胞(iPSC)技术的迅猛发展,科学家们已经能够将成体细胞重编程为胚胎样多能状态,为疾病建模、组织工程和个性化医疗开辟了新途径。然而,当这项前沿技术邂逅数十年前收集并匿名保存的生物样本时,便引发了一系列错综复杂的伦理难题。特别是在低收入和中等收入国家(LMICs)收集的样本,其使用更涉及全球科研公平、文化敏感性及历史信任关系等深层问题。国际单倍型图谱(HapMap)计划收集的约鲁巴居民样本(YRI)正是这类珍贵资源的代表。这些样本在2002年左右通过广泛同意(blanket consent)的方式获取,当时iPSC技术尚未问世。样本捐赠者同意将其用于未来的基因研究,但明确排除
来源:Stem Cell Reports
时间:2025-11-21