近年来，我国生物育种技术研究与应用虽取得了长足发展，但在基础理论研究、核心技术开发及市场重大品种培育等方面仍有待突破。生物育种是现代生物种业创新的核心，通过科技手段对育种技术、方法和产品进行创新，可以提高作物产量、质量和适应性，满足不断增长的全球粮食需求并应对环境挑战。发达国家和国际巨头种业利用生物技术结合大数据信息、人工智能等，推动种业进入“种业4.0时代”智能时代，育种模式从“杂交选育”向“智能选育”转变。基于此，综述梳理了生物育种技术的发展历程、国内外生物育种产业的发展现状，总结了生物育种关键技术创新及应用，讨论了目前生物育种产业化存在的问题和面临的挑战，并展望了未来的发展趋势，以期为提升我国的生物育种创新能力和种业发展提供借鉴。
基于转基因技术生产药用工业用生物制品的植物生物反应器是转基因研究和应用中增长最快的生物技术产品之一。植物越来越多被用作生物反应器，生产抗体、疫苗、治疗蛋白、激素和细胞因子等高质量的生物制品，以及化妆品、食品和化学工业的生物产品，它们在医药和工业领域可作为药品和生物材料。探讨了利用转基因技术将植物作为生物工厂的巨大潜力，总结了有关植物源生物制品的最新研究进展，强调了植物源生物制品在医药、工业、农业等不同领域的多功能性。综述了药用工业用转基因植物在美国、欧盟等国家中的安全性评价与监管政策，以期为我国的药用工业用转基因植物的安全性评估与监管提供借鉴。
豆粕作为重要的植物蛋白来源，在饲料和食品工业中应用广泛。然而，豆粕中抗营养因子（如抗原蛋白、非淀粉多糖等）的存在限制了其营养价值。酶解加工工艺是近年来新兴的一种改善豆粕营养价值的原料体外预处理方法，常用的酶制剂种类包括蛋白酶、纤维素酶、半乳糖苷酶等。总结了豆粕中抗营养因子的种类、不同的酶制剂及其作用机制、酶制剂的应用研究进展，旨在为豆粕酶解工艺中酶制剂的选择提供理论依据和技术参考。
八角茴香（Illicium verum Hook. f.）属于木兰科植物，是中国特有的药食同源植物，目前研究集中于其化学成分与药理作用的开发利用。然而，八角茴香化学成分的系统鉴定和药理作用的定量数据不足，加工及提取技术缺乏统一规范。综述系统梳理了八角茴香的主要成分，包括挥发油、黄酮类、酚酸类、倍半萜内酯类等，分析了其抗菌、镇痛、抗炎、抗氧化等药理作用，并总结了提取、分析及鲜料加工等方法的工艺要点，以期为完善八角茴香研究方法与工艺标准，提升资源利用效率和产业化应用提供有力支撑。
场效应晶体管生物传感器是一种基于场效应晶体管原理检测生物分子或生物标志物的传感器，由于其电场效应的信号放大特性可以检测到极低浓度的生物分子相互作用，进一步实现生物分子识别，在核酸检测领域具有无需核酸扩增的独特优势，核酸检测时间更短。此外，场效应晶体管生物传感器在核酸检测性能、便携性和成本效益等方面也有优势。总体而言，场效应晶体管生物传感器可实现超快速、超高灵敏度的病毒基因靶向识别，其结合微流控技术、纳米材料、柔性电子材料等，在食品安全、临床诊断、基因分型、生物安全等领域具有巨大的应用潜力。为了更好地将场效应晶体管传感器应用于生物检测领域，回顾了场效应晶体管生物传感器在核酸检测中的应用，从生物识别层方面对场效应晶体管生物传感器进行了分类讨论，以期为场效应晶体管生物传感器在核酸检测中的应用研究提供参考。
肿瘤侵袭和转移是癌症患者死亡的主要原因，循环肿瘤细胞(circulating tumor cell，CTC)作为肿瘤转移的“种子”细胞，携带完整的细胞生物学信息，在肿瘤的早期诊断、预后评估及个体化治疗监测等方面具有重要意义。然而，由于血液中CTC细胞数量极低，开发高效的富集分离方法是实现CTC精准分析的关键。免疫磁分离技术具有高特异性、高效富集等优势，能够高效、特异性地分离和富集目标物，为生物医学研究和临床诊断提供了强大的工具。随着材料科学、生物技术、电子工程技术等多学科的交叉融合发展，免疫磁分离技术在前沿分析领域中的应用价值得到了显著提升，该技术在CTC检测领域有望迎来重大突破。综述了CTC免疫磁性材料的设计原理、CTC免疫磁分离捕获平台及免疫磁分离技术与微流控联用研究进展，探讨了免疫磁分离技术在CTC检测中的挑战及优化策略，以期为推动CTC检测技术更深入的应用提供参考。
碳基纳米材料因其独特的物理化学性质在生物医学、能源存储及电子器件等领域展现出广阔的应用前景。近年来，碳纳米材料的毒理学研究取得了显著进展，但结构差异对细胞毒性及免疫效应的影响机制尚未完全明确。通过系统地分析现有文献资料，比较了多种碳纳米材料在体外细胞试验和体内动物模型中的表现，疏理了碳纳米材料的结构-毒性-免疫效应关联，总结了碳纳米材料毒理学研究的总体现状、发展趋势和研究需求，以期为其安全性设计提供理论依据。
自噬与细胞凋亡是维持细胞稳态的关键生理过程，其相互作用在肿瘤、神经退行性疾病及心血管疾病中具有重要的病理意义。现有研究对二者动态调控网络的分子机制解析尚不完善，且在疾病治疗中靶向调控自噬-凋亡平衡的策略缺乏精准性。研究表明，通过双向调控机制和靶向关键枢纽蛋白可以协同抑制凋亡并激活自噬。综述总结了自噬与凋亡相互作用的机制及其在肿瘤、神经退行性疾病、心脏病中的研究进展，以期为解析细胞死亡调控网络提供理论框架，为开发基于自噬-凋亡平衡调控的精准治疗策略奠定重要基础。
骨骼肌稳态对于肌肉健康至关重要，其失调会导致骨骼肌萎缩并降低生活质量，现已成为公认的全球健康问题。研究表明，线粒体在维持骨骼肌稳态与健康中发挥重要作用，其功能障碍可导致骨骼肌萎缩，然而其发生分子机制较为复杂，目前尚未完全阐明，阻碍了骨骼肌萎缩治疗药物的开发。综述归纳了线粒体维持肌肉稳态涉及的分子机制，阐述了线粒体生物发生、线粒体动力学以及线粒体自噬等过程在骨骼肌健康中的关键作用，讨论了线粒体功能障碍对骨骼肌结构与功能的影响，总结了靶向调节线粒体功能治疗骨骼肌萎缩的方法，以期为后续研发治疗骨骼肌萎缩的线粒体靶向药物提供理论基础和启发。
癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）是肿瘤微环境中不可或缺的组成部分。近年来众多研究表明，CAFs与乳腺癌的发生、发展密切相关，并且与乳腺癌的恶性生物学行为以及不良预后存在关联，但对其在乳腺癌细胞生长、侵袭、转移及预后关系的阐述不够全面。在乳腺癌中，CAFs受肿瘤调控，同时其也通过释放细胞因子、外泌体等方式对免疫微环境调节、细胞外基质重塑、免疫细胞功能抑制等生物学过程产生影响，从而促进肿瘤的发生、迁移、侵袭和耐药等过程。阐述了CAFs在乳腺癌细胞生长、侵袭、转移过程中的作用及与患者预后关系，有助于深入理解乳腺癌的发病机制，以期为乳腺癌的诊断、治疗和预后评估提供理论依据。
肝脏疾病的发生和发展受到多种细胞类型及其空间组织方式的精细调控。空间转录组学（spatial transcriptomics，ST）可在组织切片水平实现基因表达的空间定位，目前已成为解析肝脏疾病微环境动态变化的重要技术。综述总结了ST技术在酒精性脂肪性肝病、肝纤维化及肝细胞癌等多种肝脏疾病中的研究进展，梳理了其在揭示组织空间异质性、细胞间互作及动态变化方面的应用，并分析了当前技术面临的瓶颈和未来发展方向，以期为肝病早期诊断的生物标志物筛选、靶向治疗方案设计以及个性化医疗策略制定提供数据基础和理论支撑。
汞作为全球性污染物，其毒性机制及防治策略是公共卫生领域的研究热点。汞通过氧化应激、表观遗传修饰及线粒体功能障碍等多途径介导跨器官毒性，尤其聚焦于其对神经、生殖和心血管系统的特异性损伤。研究发现，汞暴露可诱导神经元微管解聚、睾丸纤维化及血管内皮功能障碍，并通过激活NF-κB等炎症通路加剧多器官损伤。在防治策略方面，纳米载体递药系统和细胞吸附技术显著提高了螯合治疗的靶向性，而中药复方在减少治疗不良反应方面展现出独特优势。综述了汞对人体的毒性及其对人体各系统的损伤机制和防控措施，并提出整合多组学技术解析汞毒性网络、开发基于表观遗传调控的精准干预手段是未来的研究方向，期望为汞中毒防治提供理论支撑。
全氟和多氟化合物(per and polyfluoroalkyl substances，PFASs)是一类高持久性环境污染物，其通过胎盘介导的子代神经发育毒性已成为近年研究热点。系统阐述了PFASs通过干扰甲状腺激素平衡、神经营养因子表达、神经细胞功能及表观遗传调控等多途径影响子代神经发育的分子机制，评估了现有干预策略的局限性，以期为揭示PFASs跨代毒性机制提供理论框架，并对制定母婴暴露防控政策提供参考。
人SP140是一种白细胞特异性核蛋白，其抑制剂为GSK761。它属于斑点蛋白（speck-like protein，SP）家族，优先在免疫细胞中表达。目前研究发现，SP140可以激活基因转录，参与基因调控，并且在免疫调节中发挥着重要作用。系统综述了SP140的基本分子生物学特征、SP140在基因表达调控方面的作用、SP140与免疫反应的关系。总结了SP140与免疫性疾病的关系，包括原发性胆汁性肝硬化、多发性硬化症、克罗恩病、慢性淋巴细胞白血病、艾滋病等，以期增进对这些疾病发病机理的理解，并有望助力其诊断或治疗的改进。
为探究壳寡糖（chitooligosaccharides，COS）对盐胁迫下娃娃菜幼苗生理特性的调控作用，以“耐寒金皇后”娃娃菜为材料，将0（CK）、50、100、150、200 mg·L-1 COS喷施叶面4 d后，用150 mmol·L-1 NaCl溶液对娃娃菜幼苗进行胁迫处理。结果发现，100 mg·L-1 COS处理显著提高了NaCl胁迫下娃娃菜幼苗的株高和单株干重，增幅分别达14.44%和88.06%，同时显著提升抗氧化酶——过氧化物酶（peroxidase，POD）和过氧化氢酶（catalase，CAT）的活性，增幅分别为16.41%和33.77%，而丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量显著下降；叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）及气孔导度（Gs）显著提升，分别提高了28.26%、41.67%和15.90%，而胞间CO?浓度（Ci）显著降低，脯氨酸含量显著增加。结果表明，100 mg·L-1 COS可通过增强抗氧化防御能力和光合效能，有效缓解盐胁迫对娃娃菜幼苗的伤害，为高原夏菜抗逆栽培提供了理论依据和技术支撑。
探究了有机磷杀虫剂(organophosphate insecticides，OPs)在入太湖流域沿线的污染状况和生态安全问题。在丰水期和枯水期收集该水域水、悬浮颗粒(suspended particulate matter，SPM)和沉积物样品，采用GC法检测OPs的种类及含量，分析季节分布规律、分配系数和潜在污染源，然后评估OPs的生态风险。结果发现，水、SPM和沉积物样品中均能检测到辛硫磷(phoxim，PHO)、敌敌畏(dichlorvos，DDVP)、乐果(dimethoate，DMT)和杀螟硫磷(fenitrothion，MEP)。在水样中，PHO、DMT和DDVP的含量较高且占比多，MEP的含量相对较少。在丰水期，Σ4OPs的Kd1为0.44~1.32 L·g-1，Kd2为2.97~6.88 L·g-1；在枯水期，Σ4OPs的Kd1为0.34~1. 40 L·g-1，Kd2为2.85~7.43 L·g-1，表明OPs在水样、SPM样和沉积物中的分布较为稳定。综上，入太湖流域沿线水体已存在有机磷杀虫剂污染，工业、农业废水的排放可能是入太湖流域沿线OPs的主要来源，DMT和MEP 2种OPs污染物对镇江市通济河沿线主要河流具有潜在生态风险。
数字PCR（digital PCR，dPCR）技术的出现显著推动了核酸检测的发展，然而微滴在微流控芯片中的移动、破碎和气泡产生问题又限制了该技术的发展，因此解决现有技术存在的问题具有深刻意义。构建了一种基于恒压调控微流控芯片中微滴PCR的装置及方法，对气泡的存在原理进行了分析，并对芯片中的气泡进行仿真验证。结果表明，通过气源装置对芯片中的压力进行调整，可实现无气泡产生的微滴数字PCR。利用该装置和芯片对人表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）外显子18基因进行定量检测，3 min内可将20 μL样品分布到约5万个油包水微滴中，微滴在芯片中排列紧密无气泡，并且实验检测信号与DNA浓度在101~105拷贝·μL-1范围内具有良好的线性关系（R2=0.999）。与目前去除气泡的研究相比，dPCR技术避免了微滴的破碎融合，并可对结果进行标准化，在核酸定量检测中具有广阔的应用前景。
巨核细胞是主要存在于成年骨髓中、以产生血小板为主要功能的一类细胞，除此之外，成年期骨髓巨核细胞还具有维持造血干细胞（hematopoietic stem cells, HSC）稳态的作用。近年来研究发现，主动脉-性腺-中肾区（aorta-gonad-mesonephros, AGM）中也存在巨核细胞，并且其参与调控造血干细胞前体（pre-HSC）的产生及成熟。AGM区是最早产生HSC的部位，而骨髓是成年期HSC定居和造血的主要位点，巨核细胞是否在这2个位点通过不同的分子机制调控HSC的发育和功能尚不明确。基于近期报道的小鼠胚胎期AGM区巨核细胞及成年骨髓巨核细胞的单细胞转录组数据，对二者的整体分子特征以及调控HSC生物学过程相关的分子特征进行了对比分析。结果发现，小鼠AGM区巨核细胞与成年期骨髓巨核细胞的分子特征存在较大差异。其中，AGM区巨核细胞高表达细胞增殖、循环系统发育、干细胞发育及分化等分子特征；而成年骨髓巨核细胞高表达免疫反应、外界刺激应答、止凝血、细胞通讯等分子特征。此外，AGM区巨核细胞与成年骨髓巨核细胞高表达不同的与HSC调控相关的分子。研究结果提示，AGM区巨核细胞和成年期骨髓巨核细胞可能通过不同的功能分子调控HSC的发育及功能，可为研究胚胎期和成年期巨核细胞的功能差异及其分子机制提供理论依据。
研究旨在探讨miR-93通过PI3K/AKT通路调控巨噬细胞M2极化及神经血管组织修复，以促进创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）修复的机制。实验使用雌性C57BL/6小鼠，分为假手术组（Sham组）、模型组（TBI组）、TBI+miR-93抑制剂组和TBI+miR-93激动剂组。qPCR检测M1、M2型巨噬细胞CD80、CD206 mRNA的相对表达水平；酶联免疫反应（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测免疫炎症因子TNF-α、IL-12、TGF-β和IL-13浓度；血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）免疫荧光染色观察TBI后血管组织再生；Western blot检测p-PI3K和p-AKT蛋白的相对表达水平。结果发现，TBI+miR-93激动剂组能促进巨噬细胞M2型极化，抑制TNF-α、IL-12表达，促进TGF-β、IL-13表达，mNSS评分较低且VEGF表达活跃，p-PI3K和p-AKT蛋白表达升高。结果表明，TBI后，miR-93代偿升高，调节巨噬细胞M2型极化，有助于损伤后神经和血管组织修复，这一过程可能是通过激活PI3K/AKT信号通路实现的。
探讨了松果菊苷（echinacoside，ECH）对白细胞介素-1β（interleukin-1β， IL-1β）诱导的软骨细胞铁死亡的影响及其作用机制。提取Wistar大鼠软骨细胞，实验分为对照组、IL-1β组、ECH+IL-1β组、ECH+IL-1β+Brusatol(Nrf2抑制剂)组和ECH+IL-1β+ZnPP（HO-1抑制剂）5组。采用qPCR和Western Blot技术检测核因子E2相关因子2（nuclear factor-erythroid 2-related factor-2，Nrf2）、血红素氧合酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）、酯酰辅酶A合成酶长链家族成员4（acyl-CoA synthetase long-chain familymember4，ACSL4）和谷胱甘肽过氧化酶4（glutathione peroxidase 4，GPX4）mRNA和蛋白表达量。结果显示，与对照组相比，IL-1β组中Nrf2、HO-1、GPX4的mRNA和蛋白表达量明显降低，ACSL4的mRNA和蛋白表达量明显升高。ECH组（ECH+IL-1β）中Nrf2、HO-1、GPX4的mRNA和蛋白表达量明显升高，ACSL4 的mRNA和蛋白表达量明显降低。在ECH组加入Nrf2抑制剂Brusatol或HO-1抑制剂ZnPP后，软骨细胞Nrf2、HO-1和GPX4的mRNA和蛋白表达量明显下降，ACSL4的mRNA和蛋白表达量明显升高。Fe2+检测试剂盒结果显示：与对照组相比，IL-1β组软骨细胞Fe2+含量明显升高；与IL-1β组相比，ECH组（ECH+IL-1β）软骨细胞Fe2+的含量明显降低，而在加入Nrf2抑制剂Brusatol或HO-1抑制剂ZnPP后软骨细胞Fe2+的含量明显升高。结果表明，松果菊苷通过Nrf2/HO-1通路可明显改善IL-1β诱导的软骨细胞铁死亡。
结直肠癌（colorectal cancer，CRC）的恶性进展与关键癌基因的异常激活密切相关。基于癌症基因组图谱（the cancer genome atlas，TCGA）组学数据库分析结果显示，DBNDD1基因在CRC组织中高表达，且与患者总生存期缩短存在显著相关性。探究了DBNDD1在CRC中的表达特征、生物学功能及临床意义。通过TCGA数据库评估DBNDD1表达与预后的关联性；利用siRNA敲低DBNDD1后检测HCT116细胞的迁移、侵袭能力（划痕实验、Transwell实验）及凋亡水平（流式细胞术）；构建裸鼠移植瘤模型观察肿瘤生长及凋亡变化（Ki-67免疫组化、TUNEL检测），并结合基因集富集分析（gene set enrichment analysis，GESA）探索相关信号通路及免疫微环境调控机制。实验结果表明，DBNDD1敲低可抑制HCT116细胞的迁移及侵袭能力，同时促进细胞凋亡。进一步的机制分析显示，DBNDD1高表达样本在NF-κB和TNF信号通路上呈现显著富集，并与免疫抑制微环境特征（如M2型巨噬细胞及调节性T细胞浸润增加）存在密切关联。研究结果可为结直肠癌的临床分子标志物开发及靶向干预策略提供参考。
乳腺癌作为全球女性发病率最高的恶性肿瘤，其预后存在显著异质性。基于癌症基因组图谱(the cancer genome atlas，TCGA)数据库，对乳腺癌患者的转录组数据进行差异分析和相关性分析，筛选出尼古丁代谢相关的差异表达基因。采用单因素Cox回归分析和Lasso-Cox回归分析方法构建预后模型，并通过Kaplan-Meier生存曲线、ROC曲线、校准曲线及包含临床因素的列线图进行评估。使用基因表达总库(gene expressi on omnibus，GEO)中的GSE42568数据集作为外部验证集进行模型验证，并进一步开展免疫浸润分析和药物敏感性分析。结果发现，模型由10个尼古丁代谢相关基因组成，可作为乳腺癌的独立预后因素，并且高低风险组在免疫细胞浸润及药物敏感性上具有显著差异。构建的风险预后模型能够独立预测乳腺癌的预后情况，可为乳腺癌预后评估和个体化治疗提供新的分子标志物和潜在治疗靶点。
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