斑马鱼是生物学中十分重要的模式生物，可作为基因功能分析、人类疾病病理学研究和新药研发的有利工具。它具有易于控制操作、与人类进化关系相近的优势，目前已经开发了多种斑马鱼模型用于研究人类相关疾病。聚集的有规则间隔的短回文重复序列及其关联蛋白（the clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins，CRISPR/Cas）技术的出现，大大降低了斑马鱼基因编辑的复杂性。主要描述了CRISPR/Cas系统的基本原理、技术革新，总结了CRISPR/Cas系统在斑马鱼基因敲除或敲入、活细胞成像、转录调控、多重靶向、建立疾病模型中的重要作用，以期为探究CRISPR/Cas系统在斑马鱼基因组学研究中的应用提供一定思路。
与传统疫苗相比，mRNA疫苗具有高效、安全、低成本等优点，但它的应用一直受到体内传递不稳定、翻译效率较低等技术问题的限制。新型冠状病毒的流行及其疫苗的研发加速了mRNA疫苗的研发和批准，特别是在mRNA结构修饰及脂质纳米颗粒构建等方面有了突破性进展，如使用优化后核苷、帽子结构的mRNA疫苗稳定性大大提高，替换低使用频率的密码子可提高其翻译效率等。目前常用的mRNA递送系统有脂质纳米颗粒、聚合物载体、类病毒载体等。综述了mRNA疫苗的发展历程、作用机制、修饰技术突破和递送系统方面的研究及应用进展，以期促进mRNA疫苗的深入研究及应用。
气体信号分子包括一氧化氮、一氧化碳和硫化氢等，在调节血管扩张、神经传递、血小板凝集、免疫、细胞增殖和线粒体呼吸等生理过程中起着至关重要的作用。已有研究表明细胞中的血红素蛋白是气体信号分子的主要受体之一，它们都有共同的辅因子——血红素。血红素由4个吡咯类亚基组成的环状结构，中心螯合了1个亚铁离子的基团，是血红蛋白、肌红蛋白、过氧化物酶、细胞色素等蛋白质的辅基，中间的亚铁离子可以和气体信号分子配位结合，广泛地参与生物体内各项生理活动。对气体信号分子作用的血红素蛋白种类以及下游通路进行了综述，以期为深入研究其作用机制提供参考。
孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder，ASD）是一种典型的由遗传或/和环境因素引起的异质性神经发育障碍。ASD患者的主要特征是社交沟通障碍、语言沟通障碍和刻板行为。目前，ASD的发病机制尚不明确，缺乏有效的治疗方法。综述了近年来用于ASD研究的细胞模型和动物模型，包括PC12细胞、SH-SY5Y细胞、人诱导多能干细胞、淋巴母细胞系和原代神经元，以及非哺乳动物模型、产前丙戊酸暴露模型、BTBR特发性小鼠模型、母体免疫激活模型、基于ASD易感基因构建的啮齿类动物模型和非人灵长类动物模型，总结了现有的ASD细胞模型和动物模型的关键信息，重点阐述了各模型的优势、局限性、构建方法和重要注意事项，以期为探索ASD的发病机制和开发新的诊疗方法奠定基础。
骨骼肌具有高度可塑性，可根据功能需求发生改变。活动水平的降低或停用，通常会导致肌萎缩和代谢功能障碍。因肌肉负荷急剧下降和神经激活受到抑制而导致的骨骼肌质量损失，通常被称为废用性肌萎缩。骨骼肌的收缩活性、高耗氧量和代谢使其持续产生适量的氧化物质，如活性氧(reactive oxygen species，ROS)。当氧化产物超过抗氧化防御能力时，机体就会进入氧化应激状态。在骨骼肌长期停用期间，氧化应激至少通过3种方式增加蛋白质的降解，或在起始水平阻碍mRNA翻译抑制蛋白质合成，从而促进骨骼肌萎缩。随着我国航天事业的迅速发展，失重状态下的废用性肌萎缩也是航天医学亟待解决的问题。概述了废用性肌萎缩以及氧化应激在废用性肌萎缩中的作用，以期为废用性肌萎缩的临床治疗与实践提供有价值的参考。
创面愈合是从组织破损恢复至原形态功能的过程，包含凝血、炎症、增殖、重塑多个阶段。常规的创面愈合多为干性愈合，以血小板凝集形成血痂覆盖于创口表面为特征，并易于形成疤痕。创面湿度过高，则造成慢性难愈创面。湿性愈合疗法通过维持合适的湿度改善创面微环境，促进多种细胞、因子的协同作用，提高了创面愈合速度和效果，避免了创面结痂并减少溃疡面的形成，因而在临床治疗中被广泛应用。对湿性愈合的发展、湿性疗法的治疗机制进行了综述，总结了以湿性愈合理论为基础的医用敷料的临床应用，并对湿性愈合疗法的未来发展方向进行了展望。
心血管疾病是人类最常见的死亡原因之一，其发病率逐年上升，因此，寻找有效的心血管疾病预防和诊治方法越来越迫切。单胺氧化酶A（monoamine oxidase A，MAO-A）是一种定位于线粒体外膜的黄素酶，负责5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）和去甲肾上腺素（norepinephrine，NE）的氧化脱氨，在这个过程中伴随过氧化氢（hydrogen peroxide，H2O2）、醛和氨等活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）的堆积。过量产生的ROS通过靶向线粒体DNA，导致线粒体功能障碍，从而加速ROS的产生，这是引起心脏氧化应激和心脏损伤的主要原因。既往MAO-A抑制剂多用于精神及神经系统疾病的治疗，但MAO-A在心血管疾病中的作用直到最近才受到关注。基于以上研究发现，系统综述了MAO-A降解胺类物质生成的ROS在心血管疾病中的作用，以及作为治疗心血管疾病的潜力，以期为心血管疾病的治疗提供参考数据。
生物制品在储存中易发生多种物理和化学降解，因此生物制品长期保存技术对于减缓生物制品降解、保持生物活性、延长储存期限十分必要。目前，低温保存技术是生物制品长期保存最常用且有效的方法，其能极大地减少生物制品储存时，由于液态水带来的多种物理降解和化学降解导致的活性降低现象。然而低温保存技术在生物制品的保存过程中仍会发生损伤，这些损伤包括冰晶损害、冰水界面吸附变性、渗透伤害等，使用合适的冷冻工艺和冷冻保护剂（cryoprotectant agents, CPAs）对减少低温保存过程带来的负面影响有重要作用。综述了低温保存技术在生物制品保存过程中的研究进展，包括低温保存的影响因素（冷冻保护剂、冷冻过程和其他影响因素）以及最新的低温保存技术，以期为生物制品在长期保存过程中克服损伤和维持活性提供参考。
棉花是重要的经济作物和油料作物。为研究棉花种子萌发期形态指标与抗旱性的关系，筛选棉花萌发期适宜的抗旱性指标，以40个棉花品种为材料，聚乙二醇-6000（polyethylene glycol-6000,PEG-6000）溶液模拟干旱胁迫，清水为对照，采用相关性分析比较了与棉花萌发期抗旱性相关的7个指标（相对种子吸水率、相对发芽势、相对发芽率、相对萌发指数、胚根/下胚轴指数、相对胚根干/鲜重和相对胚芽干/鲜重），依据隶属函数得到综合抗旱性评价值，并将其与7个指标进行相关性分析，以得到最适宜的抗旱性指标。结果显示，相对发芽势、相对发芽率和相对萌发指数是供试40个棉花品种萌发期抗旱性鉴定的3个重要指标。干旱胁迫下，可通过测定这3个指标对不同品种棉花萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。供试的40个棉花材料中，‘中85271’抗旱性最强，‘CF75落6’抗旱性最弱。
探究了胡椒扦插苗对涝渍胁迫的生理响应机制，旨在为胡椒抗涝渍栽培提供科学依据。以维持田间持水量的70%±5%为对照处理，采用双套盆法对生产上常用的胡椒扦插苗进行涝渍胁迫处理，分别测定涝渍胁迫1、3、6、9 d的超氧阴离子产生速率、过氧化氢和丙二醛含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质和光合色素含量以及根系活力的变化。结果表明，涝渍胁迫1 d，胡椒扦插苗的脯氨酸含量比对照处理增加了27.24%，与对照组相比差异不显著（P>0.05），而超氧阴离子产生速率、叶绿素b、过氧化氢和丙二醛含量则明显上升，并显著高于对照组（P<0.05），其他生理参数测定值不同程度地低于对照处理，此时胡椒根尖开始褐变并坏死，而地上的植株部分没有受害症状，叶片仍呈深绿色。涝渍胁迫3 d，胡椒扦插苗的可溶性蛋白、脯氨酸和总叶绿素含量有小幅增加，但与对照组相比差异不显著（P>0.05）。SOD、POD活性明显上升，并显著高于对照组，叶绿素b含量虽有所降低，但仍显著高于对照组（P<0.05）。超氧阴离子产生速率、过氧化氢、丙二醛含量明显下降，但仍高于对照组，而超氧阴离子产生速率和丙二醛含量与对照组相比差异不显著（P>0.05），其他生理参数测定值不同程度地低于对照处理。此时，胡椒扦插苗的少部分根系已腐烂，少量的叶片褪绿变黄，无明显的萎蔫现象。涝渍胁迫6 d，胡椒扦插苗的SOD、POD、CAT、APX活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量、叶绿素a/b和类胡萝卜素/总叶绿素比值以及根系活力不同程度地下降，并显著低于对照，而超氧阴离子产生速率、脯氨酸含量、叶绿素a和b含量、总叶绿素和类胡萝卜素含量、过氧化氢和丙二醛含量均有不同程度地上升，并显著高于对照组（P<0.05）。此时，胡椒扦插苗的绝大部分或全部根系已腐烂，大部分叶片或几乎全部叶片出现枯萎、变黄、脱落，最终植株死亡。研究结果表明，胡椒扦插苗对涝渍胁迫敏感，易受涝渍危害。试验结果初步揭示了胡椒怕涝渍的生理响应机制。
对黄秋葵的营养成分和活性成分进行了系统分析，以期为其精深加工及功能食品资源研究与开发提供理论依据。采用国标法和比色法分别对黄秋葵的营养成分和活性成分进行分析。结果表明，黄秋葵中总糖含量丰富,为8 478.12 mg·100 g-1 FW，富含粗纤维(2 433.57 mg·100 g-1 FW)、蛋白(386.32 mg·100 g-1 FW)及人体必需氨基酸；粗脂肪含量低(110.84 mg·100 g-1 FW)，脂肪酸组成以亚油酸等不饱和脂肪酸为主，占总脂肪酸的48.95%；钾元素含量高，为1 309.21 mg·100 g-1 DW，是一种高钾/钠比蔬菜。此外，多糖、总酚和总黄酮作为主要活性物质，含量分别达到2 362.52、65.64和12.01 mg·100 g-1 FW。结果表明，黄秋葵营养成分和活性成分丰富，是一种绿色健康的保健蔬菜，值得深入研究其应用价值。
研究了敲除tp53基因对斑马鱼高温耐受能力和运动能力的影响。通过RT-qPCR、Western blot等技术发现高温下野生型的斑马鱼tp53表达上调，暗示tp53可能在高温下发挥作用，而敲除tp53基因的斑马鱼在高温下的存活时间降低。进一步研究发现，tp53-/-斑马鱼在高温下ROS水平升高（P<0.05），ATP水平降低(P<0.001)，γH2A.X蛋白水平显著升高。通过苏木精-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色发现tp53-/-斑马鱼高温下肝脏组织充血更严重。Danio Vision斑马鱼行为轨迹分析显示34 ℃下tp53-/-斑马鱼的运动能力减弱。研究结果表明，tp53在高温下对斑马鱼的高温耐受能力和运动能力起正向调节作用，为斑马鱼高温耐受机制和运动行为学研究提供了新思路。
为揭示斑马鱼组蛋白去乙酰化酶11（histone deacetylase 11，HDAC11）在斑马鱼脂代谢中的作用，利用CRISPR/Cas9技术成功构建斑马鱼hdac11-/- 模型，将受精5 d后(5 days post fertilization，5 dpf)的WT与hdac11-/- 斑马鱼分别以正常饮食和高脂饮食2种方式饲喂至90 dpf，检测斑马鱼体重和体长，观察肝脏组织学切片并检测肝脏甘油三酯含量和脂代谢相关基因表达水平。结果显示，与WT相比，hdac11-/- 斑马鱼体重、体长无显著性差异；幼鱼时期正常饮食下hdac11-/- 斑马鱼全鱼甘油三酯含量显著降低(P<0.001)；成鱼时期正常饮食和高脂饮食下hdac11-/- 斑马鱼肝脏脂滴变小且肝脏甘油三酯含量均显著降低(P<0.05)；肝脏中pnpla2、lipeb基因表达水平均显著升高，gpam基因表达水平均显著下降。结果表明，hdac11通过改变甘油三酯合成与分解的基因表达水平进而影响脂代谢调控，这为鱼类脂代谢过程中的表观调控机制提供了新的研究方向。
为了推进重组贻贝粘蛋白在医疗、化妆品领域的应用，对大肠杆菌规模化发酵及纯化生产获得的重组贻贝粘蛋白进行了表征及功效评价。经Edman降解法、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱、PITC法、非还原型SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法、凝胶法、改良的Arnow法对重组贻贝粘蛋白进行氨基酸N端测序、相对分子量分析、氨基酸组成分析、蛋白纯度分析、内毒素含量测定、多巴含量测定；通过细胞迁移、斑马鱼尾鳍修复效果对重组贻贝粘蛋白进行功效评价。结果显示，获得的重组贻贝粘蛋白与理论的一级结构一致，蛋白纯度达95%以上，内毒素<10 EU·mg-1,多巴含量大于5%；重组贻贝粘蛋白浓度为60 μg·mL-1时能够显著促进细胞增殖的活性（P<0.01）；斑马鱼尾鳍面积样品组与模型对照组相比极显著增加（P<0.001）。研究结果表明，重组贻贝粘蛋白具有显著的促细胞迁移和修复愈合的功效，具备作为生物医学材料的潜质。
采用多种硅胶柱色谱、OSD柱色谱与半制备柱高效液相色谱对真菌Stilbella sp. CGMCC 40422大米培养基的发酵产物进行分离提纯，并通过质谱、核磁共振波谱解析等方法对得到的化合物纯品进行结构鉴定。结果显示，从该菌株中分离得到2个原萜烷型四环三萜、1个倍半萜与5个杂萜类化合物，分别为烟曲霉酸、helvolinic acid、tricho-acorenol、ascofuranone、ilicicolin C、LL-Z1272?、deacetylchloronectrin和ascochlorin N-acetylglucosamine。其中烟曲霉酸的含量最高，随后采用高效液相色谱法测定不同发酵时间发酵物中主产物烟曲霉酸的产量，烟曲霉酸含量在培养15 d后达最大值3 g·kg-1，说明Stilbella sp. CGMCC 40422具有强大的萜类产物生产能力，研究结果为进一步开发萜类化合物生产的底盘细胞奠定了基础。
副溶血性弧菌是水产品中常见的食源性致病菌，其快速检测方法逐渐被开发，适配体作为一种新兴的特异性识别元件受到广泛关注。以副溶血性弧菌作为靶标菌进行了12轮细胞-指数富集配体系统进化技术(cell-systematic evolution of ligands by exponential enrichment, cell-SELEX)，其中包括9轮正向筛选和3轮负向筛选，在每轮正筛中对PCR轮数和Lambada外切酶用量进行优化，筛选完成后进行核酸测序，并通过qPCR和流式细胞术多角度地对测序得到的序列性能进行验证。结果显示，F-28-10表现出较好的结合能力和特异性，且通过对PCR扩增轮数和Lambda外切酶用量优化后的cell-SELEX可以实现微生物特异性适配体的开发。研究结果为食源性致病微生物快速检测技术的开发提供了新的可利用的识别元件。
为了探究微塑料生物毒性研究现状、热点及趋势，以Web of Science核心合集和中国知网（www.cnki.net）为数据源，基于文献计量可视化软件VOS viewer对2011年以来与微塑料生物毒性相关的文献进行文章产生趋势分析、研究作者分析、期刊和引文分析和关键词聚类分析。结果表明，关于微塑料生物毒性的文章年发表数量呈指数增长；全球范围内中国学者发表文章总数和被引量均位居世界前列；《Science of the Total Environment》《Journal of Hazardous Materials》《Environmental Pollution》《Environmental Science & Technology》等期刊在微塑料生物毒性研究中具有较高的影响力；微塑料生物毒性的研究热点主要集中在“微塑料生物毒性的表现”“微塑料生物毒性的来源”“微塑料与其他有害物质的联合生物毒性”和“微塑料的摄入途径”这四个方面。未来微塑料生物毒性研究需要将建立微塑料的快速检测技术、明确不同暴露途径下微塑料吸收和转移机制及探索内源性微塑料的防治措施作为重点研发领域。
存在于血液中的循环肿瘤细胞（circulating tumor cell，CTC）在癌症的复发与转移中发挥重要作用，因此对循环肿瘤细胞的捕获已成为当前癌症研究的关键问题。抗体依赖性免疫磁珠捕获CTC的方法具有操作简便、快捷等特点，但存在样本量需求大和制备成本昂贵等问题。拟采用一种新型磁珠—等离子体修饰的烯壳氮化铁纳米磁珠（graphene-coated iron nitride magnetic beads, G@FeN-MB）开展捕获肺癌循环肿瘤细胞的初步研究。G@FeN-MB由多层石墨烯包覆，内核为氮化铁，与常用的氧化铁内核相比具有更强的磁响应性。石墨烯作为磁珠包覆壳层，相比市面上磁珠常用的SiO2壳层具有更低的质量、更高的稳定性和更好的生物相容性。将氨基烯壳氮化铁磁珠与羧基烯壳氮化铁磁珠分别通过直接吸附法和碳二亚胺法制备2种链霉亲和素磁珠，并偶联CTC表面标志物上皮细胞黏附分子（epithelial cell adhesion molecule，EpCAM）的抗体制备氨基免疫磁珠（amino immuno magnetic bead, AIMB）与羧基免疫磁珠（carbaxylic immunomagnetic bead, CIMB）。结果显示，2种免疫磁珠均可捕获A549细胞，AIMB的捕获效率略高于CIMB；为了模拟CTC捕获环境，取健康人血与A549细胞混合制备不同浓度的细胞混液，并利用捕获效率更高的AIMB捕获人血A549细胞，计算被捕获的A549及捕获效率，结果显示，AIMB捕获效率从66.25%~81.50%不等。研究结果证明了基于G@FeN-MB制备免疫磁珠方法的可行性，得到的AIMB可以用于肺癌CTC分选，展现出其应用于临床研究的前景。
为了探究铁死亡对颗粒细胞超微结构的影响，采用高压冷冻-冷冻替代法(high pressure freezing-freezing substitution，HPF-FS)和常规化学固定法(chemical fixation, CF)对Erastin诱导处理的牛颗粒细胞和猪颗粒细胞超微结构进行研究。结果发现，与对照组相比，经Erastin诱导处理48 h的牛颗粒细胞和猪颗粒细胞的增殖受到显著抑制，ATP含量显著降低，ROS水平显著升高，指示颗粒细胞出现了铁死亡；电镜观察发现两个处理组的细胞均出现空泡化，线粒体变小，嵴断裂甚至消失，且对照组猪颗粒细胞的内质网比处理组的结构更丰富。与CF处理相比，HPF-FS技术对细胞超微结构的保存具有显著优势，胞质均匀、细胞膜界限清晰，线粒体、高尔基复合体、自噬泡、细胞核等结构清晰完整，更加接近于细胞瞬时生理状态。结果表明，利用HPF-FS技术能更加真实、全面地展现细胞的超微结构，为进一步研究颗粒细胞的凋亡调控机制及介导卵泡发育等相关研究提供参考。
微生物群落会对所处环境的宏观性质产生重要影响，但微生物存在数据高维、复杂、稀疏的特点，为了解微生物与生态环境之间的关系提出了新的挑战。机器学习的发展以及第二代DNA测序技术应用的普及为解决这一问题提供了一种新的方法。利用308个样本共44 d的植物凋落物分解实验的土壤微生物群和溶解有机碳（dissolved organic carbon，DOC）数据，并以1 709个细菌微生物操作分类单元（operational taxonomic units，OTU）作为特征构建12种常用的机器学习模型，采用嵌入法、包装法以及嵌入-包装融合法进行特征选择，并选择梯度提升决策树（gradient boosting decision tree，GBDT）作为最优模型进行参数优化。模型采用均方根误差、平均绝对误差、线性拟合优度作为评价指标。结果表明，特征筛选后降低了数据维度，提升了模型精度，在仿真实验中，嵌入-包装融合法在应用模型中表现最佳。将嵌入-包装融合法与梯度提升决策树结合构建溶解有机碳预测模型，并通过实验验证了模型的有效性。研究结果为利用细菌微生物数据应用机器学习方法估测溶解有机碳提供了新思路。
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