氢化酶作为一种可催化氢气氧化与质子还原的金属酶，在生物体的氢代谢过程中发挥着关键作用。已有研究表明，氢气干预可对植物的生长发育和抗逆性产生积极影响，同时一些高等植物的内源性产氢现象也已得到证实，然而关于催化内源性产氢的氢化酶目前了解较少。虽然已有多项研究表明，叶绿体可能是高等植物产氢的关键部位，但是鉴于多种植物在种子萌发时仍然可以产氢，而种子萌发过程中叶绿体还没有生成，加上氢化酶在进化上与线粒体复合物Ⅰ具有同源性，在对氢化酶研究现状进行概述的基础上，提出了高等植物线粒体具有氢化酶活性的猜想，并总结了线粒体存在氢化酶活性的初步实验证据，以期为后续线粒体与氢化酶的关系研究提供参考依据。
氢分子（H2）作为有害自由基清除剂的选择性抗氧化新机制，为自由基生物医学理论研究和应用提供了新的方向。自2007年H2首次被报道具有生物学效应以来，已在缺血/再灌注损伤、代谢综合征、炎症和癌症等疾病模型和人类疾病中被证实。虽然H2的医学作用靶点仍存在争议，但大量的研究已证明H2生物学效应具有医用气体作用和健康促进作用。系统地介绍了H2对生物体及细胞调控的研究进展，阐述了H2的抗氧化、抗炎和抗凋亡作用，探讨了H2对线粒体和内质网的保护、细胞内信号通路的调节和免疫系统的平衡作用，以期为深入研究氢效应机制和规范氢供体应用范围提供理论依据。
为评价富氢液（hydrogen-rich saline，HRS）对脓毒症小鼠心肌细胞线粒体自噬的调节及其对心功能障碍的治疗作用，选取72只雄性C57BL/6J小鼠作为研究对象，采用随机数字表法分为假手术组（Sham组）、假手术+富氢液组（Sham+HRS组）、脓毒症组（CLP组）、CLP+富氢液组（CLP+HRS组），每组18只。采用盲肠结扎穿孔法建立小鼠CLP模型。Sham+HRS组和CLP+HRS组分别于造模后1、6 h时腹腔注射富氢液10 mL·kg-1。每组随机取6只小鼠，于造模后24 h时收集小鼠颈动脉血样，采用ELISA法测定血液肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素（interleukin-1β，IL-1β）、肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）和肌酸激酶同工酶（creatine kinase MB，CK-MB）水平；于造模后24 h时取心肌组织，采用荧光素-荧光酶发光法检测ATP，荧光分光光度法检测线粒体膜电位（mitochondrial membrane potential，MMP）。造模后24 h采用Western blot法测定心肌组织线粒体自噬相关蛋白微管关联蛋白轻链3Ⅱ/轻链3Ⅰ（microtubule-associated protein 1 light/protein 3 light，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ）和蛋白62（protein 62，P62）的表达水平。结果显示，与Sham组比较，CLP组血清TNF-α、IL-1β、cTnI和CK-MB水平升高，心肌ATP、MMP水平下降，心肌LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达水平上调，P62表达水平下调，差异有统计学意义（P<0.05）；与CLP组比较，CLP+HRS组血清TNF-α、IL-1β、cTnI和CK-MB含量下降，心肌组织ATP、MMP水平升高，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达水平进一步上调，P62表达进一步下调（P<0.05）。结果表明，富氢液对脓毒症小鼠心功能障碍的治疗作用可能是通过调节心肌细胞线粒体自噬实现的。研究旨在探讨富氢液对脓毒症小鼠心功能障碍的治疗作用及机制，以期为富氢液的临床转化提供理论依据。
为了探讨富氢盐水是否可以减轻咪喹莫特诱导小鼠银屑病的发生发展及其作用机制，通过对8~12周龄的雄性BALB/C小鼠腹腔注射富氢盐水和生理盐水7 d后，背部给予5%的咪喹莫特乳膏（imiquimod cream,IMQ）的同时，继续给予富氢盐水或者生理盐水腹腔注射7 d。采用改良的银屑病皮损严重程度评分对银屑病模型小鼠的疾病临床参数进行独立评分。皮肤组织切片用苏木精-伊红染色，并利用Baker进行评分。应用ELISA试剂盒以及定量RT-PCR检测炎症细胞因子的表达水平。通过丙二醛（malondialdehyde，MDA）试剂盒以及对氧磷酶-1（paraoxonase-1，PON-1）活性进行血浆氧化指标的测定。结果显示，生理盐水组和富氢盐水组咪喹莫特诱导的小鼠银屑病模型临床和组织学改变均符合银屑病的表现，同时富氢盐水组的这些表现较生理盐水组均明显减轻（P<0.05）；与生理盐水组小鼠相比，富氢盐水组小鼠的组织中炎症因子白细胞介素-1（interleukin-1, IL-1）、IL-6、IL-17A水平以及血浆中IL-1、IL-6、IL-17A和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平均明显降低（P<0.05）；富氢盐水组小鼠的组织中IL-1、IL-6、IL-17 mRNA水平均低于生理盐水组；富氢盐水组MDA水平低于生理盐水组，而PON-1活性高于生理盐水组。研究结果表明，在咪喹莫特诱导的银屑病小鼠模型中，富氢盐水可以减轻小鼠银屑病的病理表现，可能与平衡机体氧化还原环境、降低炎症水平有关。
研究旨在探讨氢气吸入对老年胸腔镜肺癌根治患者术后谵妄（postoperative delirium，POD）的影响。选取2020年6月至2021年5月天津医科大学总医院收治的124例全身麻醉下行胸腔镜肺癌根治患者作为研究对象，按照随机数字表法分为观察组（吸入66.7%的氢气）和对照组（吸入33.3%的氧气），每组62例。比较两组患者单肺通气前5 min（T0）、单肺通气结束时（T1）的氧饱和度、氧合指数、肺动态顺应性、白细胞介素（interleukin，IL-6）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）；观察两组患者术后1、3、7 d的谵妄发生率。结果显示，T0时间点，两组患者氧饱和度、氧合指数、肺动态顺应性、IL-6和SOD比较，差异无统计学意义（P<0.05）；T1时间点，观察组氧饱和度、氧合指数、肺动态顺应性、SOD均显著高于对照组，而IL-6低于对照组（P=0.05）；观察组患者的术后疼痛数字评分法（numerical rating scale，NRS）评分显著低于对照组（P<0.05）；观察组患者术后1、3、7 d的谵妄发生率和持续时间均显著低于对照组（P<0.05）。结果表明，氢气吸入通过减轻炎症和氧化应激反应，能够降低老年胸腔镜肺癌根治患者术后谵妄发生率。
转基因产品（genetically modified organis, GMO）标识是为了表明该产品由转基因生物生产、加工而成的特殊标识，即标识产品中含有转基因成分。21世纪以来，全球共有60多个国家种植转基因作物，随之出现大量转基因产品。其标识问题关乎消费者的知情权和选择权而备受公众关注。一方面，随着全球转基因技术研发和应用的不断推进，国际上对转基因产品的标识管理更加关注与重视；另一方面，我国正处在有序推进生物育种产业化的关键期，转基因产品标识管理制度的与时俱进至关重要。2019年全球共有29个国家种植转基因作物，种植面积位列前十的国家依次是美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度、巴拉圭、中国、南非、巴基斯坦以及玻利维亚，这10个国家的转基因作物总种植面积占全球总种植面积的97.9%。以其他9个国家的转基因标识管理制度为切入点，分析不同国家及不同标识类别的特点，旨在为我国的转基因产品标识管理工作提供启示与参考。
玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物。目前转基因技术作为生物育种技术的代表，已成为国际上育种的前沿和核心技术。世界各国利用转基因技术相继研发了具有多种优良性状的转基因玉米，创造了巨大的经济效益；同时统一、有效的监管措施是转基因玉米研发、推广和商业化的重要基础。食用安全性评价是有效监管的前提。针对转基因玉米的商业化和控制玉米重要性状基因的研究进展进行了综述，并对转基因玉米的食用安全性评价进行归纳分析，以期为我国转基因玉米的研发、管理和推广提供理论参考。
CRISPR技术作为一种新型的基因编辑技术，被广泛应用于微生物、动物和植物领域。对CRISPR/Cas系统的起源、分类特点等进行了阐述，重点梳理了CRISPR/Cas系统分类的发展历程，并根据最新分类方法，介绍了不同类型的CRISPR/Cas系统的作用机制、内部不同蛋白的作用特点及应用与发展，以期探寻更多的CRISPR/Cas系统，扩大该系统的应用领域。
甾体化合物又称类固醇，是重要的药物活性成分和药物合成中间体，因其具有环戊烷多氢菲的基本骨架，反应类型丰富，其中羟基化反应因产品具有广阔的市场应用前景而受到广泛关注。羟基化反应有化学法和生物法两种，生物法具有区域和立体专一性、对映体专一性等特点而成为目前主要的生产方法。首先从反应原理、类型及机制3个方面介绍了甾体微生物羟基化过程；其次，基于文献及自身研究工作，从甾体羟基化反应的发酵条件、底物溶解性、跨膜运输及反应器内流体力学特性4个角度对羟基化过程的影响进行了综述；最后，基于甾体羟基化反应特性及当前研究进展，对该反应过程后续研究提出展望，旨在为后期甾体羟基化反应的相关研究提供一定参考依据。
果胶酶是水解酶家族成员，也是生物技术领域的重要酶，其在全球工业酶市场中所占份额约为25%。果胶酶在工业生产中应用广泛，如植物纤维的脱胶、茶和咖啡的发酵、废水处理、纸浆漂白和动物饲料生产等。在果胶酶的天然来源中，由于微生物具有独特的理化性质，最常被用以生产果胶酶。然而，与许多其他工业酶一样，果胶酶也存在野生菌株产量低、工业生产率低等制约因素，因此，目前果胶酶的研究重点主要集中在如何提高工业规模的生产水平。主要介绍了果胶酶的天然来源，以及在这些来源的基础上通过基因工程改造以获得果胶酶高效表达的最新策略，并概括总结了果胶酶发酵工艺和工业应用，以期为生产具有高活性的果胶酶，提高工业生产的效益奠定理论基础。
脐带是由胚胎外中胚层和/或胚胎中胚层发育而来的组织，脐带间充质干细胞是具有自我更新、多向分化以及高度增殖潜能的多功能干细胞。研究证明，脐带间充质干细胞具有以下功能：参与炎症反应，抑制炎症因子分泌并促进免疫调节；参与受损伤组织的治疗与修复使其再生并改善特定疾病症状；抑制肿瘤增殖和迁移以及促进其凋亡等。然而目前尚未明确以上功能是间充质干细胞本身发挥作用，还是其分泌的相关因子对机体修复产生作用。主要对脐带间充质干细胞的定义、来源、生物学特性、分泌功能等方面的研究进展进行了综述，旨在更好地利用间充质干细胞修复组织，以期为脐带间充质干细胞的后续研究提供参考依据。
为了更好地保护和开发我国新疆的牦牛遗传资源，对新疆克孜勒苏柯尔克孜地区帕米尔牦牛的遗传多样性及群体遗传结构进行了分析。对3个帕米尔牦牛类群的线粒体COⅠ基因序列进行测定，分析其多态性，构建系统进化树。研究结果显示，帕米尔牦牛COⅠ基因序列全长为1 048 bp，共检测到13个变异位点，其中单态突变位点9个，简约信息位点4个。在帕米尔牦牛类群中共检测出10种单倍型，平均单倍型多样性（haplotype diversity,Hd）、平均核苷酸多样性（nucleotide diversity,Pi）分别为0.762和0.001 64。3个类群间平均遗传距离为0.004 30，且苏木塔什牦牛与布伦口牦牛的遗传距离最小（0.003 72）。结果表明，帕米尔牦牛具有丰富的遗传多样性，但各类群之间遗传分化不明显，且经人工或自然选择后群体发生了扩张和基因交流的情况。研究结果为新疆帕米尔牦牛的遗传改良及新疆优良畜禽遗传资源的保护和开发提供了科学依据。
为探究人类不同发育时期巨核细胞的分子特征，基于人类胚胎期卵黄囊、胎肝和成年骨髓巨核细胞的单细胞转录组测序数据，从分子特征、基因调控网络等方面分别对其分子差异进行生物信息学分析。结果表明，胚胎期巨核细胞具有较强的增殖特征，高表达细胞增殖相关的转录因子；而成年期巨核细胞具有较强的血小板生成特征，高表达与巨核细胞分化成熟相关的转录因子。研究结果为研究不同发育阶段巨核细胞及其子代血小板的功能差异提供了理论依据。
目前红系分化调控相关的研究主要集中在细胞因子、转录因子、lncRNA及表观遗传方面，为了对红系分化调控机制进行更加深入的解析，研究了碳酸酐酶在红系分化中的功能。碳酸酐酶可以高效催化二氧化碳的水合，但它在红细胞发育过程中的功能尚不清楚。利用脐带血来源的CD34+细胞在体外进行红细胞诱导分化，在分化过程中通过慢病毒介导的基因敲降的方法能够降低碳酸酐酶1和碳酸酐酶2的表达，并使用流式细胞仪检测红细胞的生成和分化效率。研究结果表明，与对照组相比，碳酸酐酶1的表达缺陷使红细胞的晚期分化明显受阻，而碳酸酐酶2的表达缺陷则将红细胞的分化阻滞在早期阶段。研究结果表明，虽然作用窗口不同，但碳酸酐酶1和碳酸酐酶2在红系分化的过程中均发挥着重要的调控作用，这一发现对将来在体外红细胞生成具有指导意义。
为快速准确、低成本、高通量地检测我国人群常见的遗传性胆红素代谢障碍及胆汁淤积综合征，选择了10个易感基因的全部外显子及内含子剪切区的SNP/CNV，建立了基于二代测序技术（next generation sequencing, NGS）的靶向捕获测序方法。通过6例已知突变位点的样本对该方法的准确性进行验证，准确率为100%。收集首都医科大学附属北京友谊医院遗传性胆红素代谢障碍及胆汁淤积综合征患者39例进行检测，共检测到58种突变。检测结果与HGMD、ClinVar、OMIM突变数据库比较，未报道的突变通过千人基因组数据集对比并按照哈温平衡检验（HWE_P＞0.05）和χ２ 检验确定新突变19种。检测到的不同突变类型有效地揭示了该类疾病的遗传多样性。NGS方法的建立及应用为临床诊断提供了新的技术手段。
CD4+ T细胞的减少常见于恶性肿瘤、遗传性免疫缺陷症、艾滋病等。检测实验室常需要对CD4+ T细胞检测能力进行质控，急需有准确CD4+比例量值的T淋巴细胞标准物质。将人工制备的T淋巴细胞进行纯化后，使用流式细胞术进行标准物质候选物的均匀性检验、稳定性检验。联合8家检测实验室采用流式细胞微球计数法对标准物质候选物进行协同定值。实验数据统计表明，该标准物质候选物的均匀性好，并且在-20 ℃储存条件下可稳定12个月以上，其标准量值CD4+比例为74.0%±6.7%（k=2）。该标准物质适用于流式细胞仪中CD4+细胞占总淋巴细胞的百分比项目的计量校准，以及流式细胞术检测过程的方法验证和检测结果的质量控制。
近年来数字PCR技术作为第三代PCR技术迅猛发展，已被应用于无创产前筛查、病毒核酸检测及肿瘤液体活检等领域。以中国生物医学文献数据库、PubMed医学文献检索服务系统及Incopat专利数据库收录的与“数字PCR技术临床应用”相关的中英文论文和专利文献为数据源，利用计量学方法分析了数字PCR临床应用现状与技术热点趋势，明确该技术的主要研究机构包括美国弗雷德-哈钦森肿瘤研究中心、哈佛医学院丹娜法伯癌症研究所和Bio-Rad公司等。中文文献发表机构中检验检疫部门和疾控中心占比较高。国内外数字PCR技术研究主要聚焦于肿瘤伴随诊断、病毒检测和基因表达分析等方面。中国数字PCR技术研究热情较高，专利申请已展现出国际领先趋势。
通过研究转基因玉米育种技术的专利文献，可分析各国转基因玉米生物育种技术的发展趋势、研发领域的分布、跨国种业集团的产业布局。利用MS Excel和Innography等分析软件，采用图表分析方法对世界转基因玉米生物育种的专利文献进行定性分析和定量分析。结果发现，中国是转基因玉米生物育种的主要研发国家之一，其中基因编辑技术处于领先地位；我国创新主体仍以大专院校、科研院所为主，缺乏科研成果的转化动力，需要加大对转基因技术产业的扶植力度和知识产权服务。研究结果旨在为研究者确定研究方向、跟踪竞争对手的研究进展、分析跨国种业集团的产业布局、制定产业发展政策等提供参考建议。
蛋白质相互作用网络的构建可以为探究茶树生长过程中的关键蛋白并预测其功能提供理论参考。以贵州都匀地区福鼎大白茶为研究对象，利用三代Nanopore测序技术和同源比对方法构建福鼎大白茶根、茎、叶差异基因蛋白质相互作用网络，通过网络进一步预测关键蛋白及其功能。结果表明，叶与根、叶与茎、茎与根和根茎叶差异基因蛋白质相互作用网络中的关键蛋白分别为53、39、42和53个，并且预测出了关键蛋白的功能，如TEA003744的功能可能为腺苷酸激酶活性、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性和ATP结合，参与光合作用和蛋白质磷酸化过程；TEA026776可能为发育蛋白，参与细胞分化过程和蛋白质磷酸化过程，还具有ATP结合活性和蛋白激酶活性；TEA019056的功能可能为ATP结合、GTP结合和GTP酶活性，参与过氧化物酶体组织的组成和蛋白质磷酸化等。随后预测出4个网络中打分最高功能模块的功能，并进行拓扑属性分析、功能模块分析、集群注释和聚类分析。研究结果可为鉴定蛋白质的功能、寻找关键蛋白及选育优良品种等提供理论依据。
垃圾渗滤液中往往含有高浓度的有机物、氨氮等污染物。异养硝化-好氧反硝化型微生物能在脱氮的同时去除部分有机物，但目前对于相关混合菌剂直接应用于垃圾渗滤液处理的研究较少。从垃圾渗滤液中筛选出6株异养硝化-好氧反硝化菌株并组配成复合菌剂F6，探究菌剂在垃圾渗滤液中的脱氮效果。分别以单一菌株和复合菌剂F6为投放原料；以不同碳氮比、活性炭浓度、转速以及微量元素浓度为影响因素，研究复合菌剂对于垃圾渗滤液中氨氮(NH
版权所有 © 2021《生物技术进展》编辑部
京公网安备11010802021232号