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新合成蛋白质损伤是Cd(II)毒性的主因,泛素-蛋白酶体系统与整合应激反应在人细胞中起关键防御作用
本研究聚焦于持久性环境毒物镉(Cd)诱导的蛋白质毒性机制。针对Cd(II)不直接损伤DNA但可造成蛋白损伤的特性,研究探讨了其在人类肺和肾细胞(包括原代肾近端小管细胞)中引发蛋白毒性的起源与毒理学意义。研究人员发现,新合成的多肽是Cd(II)诱导蛋白变性/聚集的主要靶点,其中短寿命蛋白尤其敏感。泛素-蛋白酶体系统(UPS)是清除损伤蛋白、抵抗Cd毒性的核心机制,而整合应激反应(ISR)的激活通过抑制全局蛋白翻译也起到保护作用。该研究为理解Cd的环境毒性提供了新的分子视角,并揭示了靶向蛋白质量控制通路在毒理干预中的潜力。
来源:Chemico-Biological Interactions
时间:2026-03-21
槲皮素通过脂质吞噬作用清除脂滴(LD),抑制脂肪生成并促进脂肪组织重塑
槲皮素通过激活AMPK-DAPK3-ULK1信号轴抑制脂肪细胞分化并促进脂肪组织重塑,其机制涉及增强自噬通量清除脂滴,DAPK3在代谢应激下选择性高表达调控脂噬过程。
量子生物学:前沿探索、核心挑战与未来方向 中文标题
量子生物学旨在探索生命系统中独特的量子现象及其功能意义。研究人员聚焦光合作用、鸟类磁感应等核心问题,利用二维电子光谱、量子探针等前沿技术,探讨相干性、纠缠等量子效应对生物功能的潜在贡献,并提出了构建鲁棒的“类量子”系统等创新理论框架,旨在揭示量子原理在复杂生物环境中的作用机制,推动跨学科融合。
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
基于基因组规模的模型引导的微生物工程,用于将农业废弃物生物质转化为聚(3-羟基丁酸)
农业废弃物资源化利用及工程菌株构建高效生产可降解塑料聚-3-羟基丁酸酯。通过代谢工程改造大肠杆菌,利用萝卜废渣水解液为唯一碳源,结合基因组规模代谢分析和RNA测序技术,优化关键基因(gltA、acnA、phaCAB)表达,使P(3HB)产量达71.95 wt%,较野生型提升78%,并实现5.75 g/L生物量转化率75.60 wt%。
来源:Bioresource Technology
黄铁矿和污泥生物炭的协同效应提升了人工湿地-微生物燃料电池的性能,并减少了温室气体的排放
本研究对比焦炭、污泥生物炭及复合电极的垂直流人工湿地-微生物燃料电池系统,发现复合电极显著提升COD(93.68±2.22%)、NH4+(84.26±6.94%)等污染物去除率,并降低CH4和N2O排放,其机制与硫循环及功能菌群富集相关。
芬太尼(437-38-7)的首个ADME(吸收、分布、代谢、排泄)特性分析:这种合成阿片类药物是导致过量用药流行的主要原因——针对临床和法医应用开展的全面计算机模拟研究
本研究利用多种在 silico 工具(ADMETlab 3.0、ADMET Predictor 12.0等)对芬太尼的ADME特性进行综合表征,涵盖吸收、分布、代谢和排泄参数,结果揭示了其高脂溶性、低清除率及中枢神经抑制特性,为临床毒理学和法医调查提供依据。
水消毒副产物DCBQ和DBBQ共同作用于小鼠时,对脂质代谢的协同效应
本研究探讨DBBQ与DCBQ联合暴露对小鼠肝脏脂代谢的影响,发现协同效应导致血清和肝脏TC、TG显著升高,病理学显示肝结构紊乱及脂滴堆积,机制可能与AMPK/SREBP-1c/FAS信号通路抑制有关。
通过定向进化改造枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中的丝氨酸蛋白酶LsPLAase,以实现高产分泌生产及高效降解聚乳酸(polylactic acid)的过程
生物降解聚乳酸(PLA)的关键酶LsPLAase通过毕赤酵母分泌系统优化,结合发酵优化、定向进化和组合突变,显著提升产酶效率达321倍,催化活性较野生型提高70%,为工业级PLA废弃物回收提供 scalable 方案。
协同参数优化实现高效H₂/CO₂生物甲烷化:将传质增强与微生物代谢之间的权衡分离
CO2生物甲烷化中优化搅拌强度、气体循环速率及H2/CO2比例可显著提升甲烷产量至0.97 L·L−1·d−1,并通过高通量测序揭示了微生物群落结构的动态平衡。
通过高温同步糖化与共发酵工艺,对耐热且能利用木糖的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行适应性进化,以用于生产木质纤维素乙醇
EPS介导的电子转移效率受偏置电压调控机制研究。通过多尺度表征发现,施加0.4V偏置电压使EPS中β-转角蛋白占比显著提升21.4%,同时增强含醌类物质和吲哚化合物的含量,使介导电子传递能力提高24.6%。
雄激素受体–NOX4–坏死性凋亡轴在马兜铃酸诱导的急性肾损伤中驱动了男性偏高的易感性
急性肾损伤(AKI)中性别差异的机制研究:雄烷受体-NOX4-坏死轴在AAI诱导的男性偏倚肾损伤中的作用。摘要:通过四个性别分化的AKI模型(AAI、顺铂、缺血再灌注、脓毒症),发现AAI诱导的AKI在男性中肾损伤更严重,机制涉及雄烷受体(AR)信号通路激活NOX4,通过RIPK1/RIPK3/p-MLKL途径引发坏死。抑制该通路(如Nec-1s)可缓解损伤,而AR拮抗剂(如比卡鲁胺)能逆转肾损伤,提示AR/NOX4轴是靶向治疗的新方向。
穿心莲内酯通过干扰β-TrCP介导的ATF4泛素化及降解过程,触发塞尔托利细胞(Sertoli Cells)中的铁死亡(ferroptosis),从而导致睾丸损伤
Andrographolide(Andro)可致小鼠睾丸损伤,机制为抑制β-TrCP介导的ATF4泛素化降解,激活Sertoli细胞铁死亡,破坏血睾屏障,最终导致生精功能障碍。通过RT-qPCR、Western blot及分子模拟验证Andro-β-TrCP直接相互作用,并证实铁死亡抑制剂deferoxamine可逆转损伤。
解码早期分化文昌鱼(Asymmetron lucayanum)基因组:洞悉头索动物基因组演化与脊椎动物起源
本研究旨在揭示早期分化头索动物(文昌鱼)的基因组结构与演化特征,以阐明其作为无脊椎祖先向脊椎动物过渡关键模型的重要意义。研究人员通过为Asymmetron lucayanum构建染色体水平基因组组装,并与Branchiostoma属物种及脊椎动物进行比较基因组学分析,揭示了其基因组因转座子(TE)扩张而增大,但宏观与微观同线(Macrosynteny & Microsynteny)高度保守。研究还系统阐明了Hox基因簇、超保守区(UCR)及先天与适应性免疫(如TLR、NLR、MHC、RAG)相关核心分子模块的演化动态。该成果为理解头索动物基因组生物学及其在脊索动物早期演化与脊椎动物起源中的关键作用提供了宝贵资源与深刻见解。
揭示生物炭在催化臭氧氧化过程中的结构-性能关系以及吸附作用与电子转移之间的协同效应
本研究系统考察了咖啡渣、柚子皮等五种生物质废料经不同温度裂解制备的生物炭催化臭氧氧化性能。发现900℃裂解的咖啡渣生物炭对草酸去除率达100%,表现出优异的酸碱稳定性、臭氧适应性和300℃热再生性能。通过分析羟基、羰基密度及石墨化程度与臭氧吸附容量、分解速率及羟基自由基生成的线性关系,揭示了羟基主导臭氧活化生成羟基自由基,高石墨化促进电子转移协同增强催化性能的机制。
Hydrogenophaga pseudoflava在广泛分布于废水处理厂的菌群中普遍存在,这些处理厂采用异养硝化-好氧反硝化工艺。本文从该菌的生物学特性研究出发,深入探讨了其基因组学特征
基于异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)功能的氢细菌属(Hydrogenophaga)菌株HNP的分离与特性研究,其通过完全硝化-反硝化及可能的Dirammox途径实现氨氮、亚硝氮和硝氮的高效去除(最高达100%),并能在含酚废水及低盐环境中运行。基因分析揭示其携带norBC、nosZ等多条反硝化相关基因及glk、sucCD等碳代谢基因。该研究为高有机负荷污水厂开发新型HN-AD工艺提供理论支撑。
双峰结构的二氧化硅纳米颗粒,同时掺杂了Mn²⁺和Ru²⁺配合物,并与叶酸进行不同方式的结合,以实现靶向细胞的效果;这些纳米颗粒还具有极高的亲水性
本研究通过共掺杂Mn²⁺和[Ru(dipy)₃]²⁺复合物,成功制备出具有双模特性的氨基修饰二氧化硅纳米颗粒(SNs),其发射峰位于612 nm,弛豫率r₁(2)为17.7(30.3) mM⁻¹s⁻¹。表面修饰(如BSA和PEG)显著影响SNs的靶向效率和细胞摄取动力学,发现BSA预涂层增强靶向性但延缓摄取,而PEGyl化加速摄取但降低靶向效果,验证了非共价表面修饰对纳米颗粒行为调控的有效性。
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
生命早期接触F-53B会重塑肺部免疫微环境,并通过扰乱花生四烯酸代谢机制,增加对中性粒细胞主导型哮喘的易感性
早期生活接触6:2氯代聚氟醚磺酸(F-53B)通过改变肺免疫微环境,显著增强子代哮喘易感性,表现为中性粒细胞浸润增多和花生四烯酸代谢通路激活,并发现Aloxs12e上调与HPGD下调是关键机制。
: 斑马鱼心脏再生中应激响应因子ankrd1a在损伤边界区心肌细胞中的特异性上调及其对去分化过程的调控作用
本文聚焦心脏再生领域,以具有卓越再生能力的斑马鱼为模型。为解决ANKRD1/CARP(心脏锚蛋白重复域蛋白1)同源基因在再生过程中的功能未知问题,研究者通过TgBAC(ankrd1a:EGFP)报告基因、转录组分析和ankrd1a突变体,系统研究了ankrd1a在心肌细胞中的时空表达谱及其功能。研究发现,ankrd1a是损伤边界区心肌细胞的特异性、早期且持续表达的标记物,并可能通过调控心肌细胞的去分化和影响抗原呈递、细胞外基质相关基因表达,精细调控再生过程,但其功能对心室的最终再生并非必需。该研究为理解心脏再生的分子调控提供了新见解,并提示ankrd1a可作为再生能力的生物标志物。
来源:Cells & Development
木质纤维素分解真菌可用于定制生物炭的疏水微结构,从而高效且选择性地去除多种新兴污染物
新兴污染物协同去除的生物炭设计及其机制研究。通过灵芝真菌预处理桦木生物质,成功制备出具有短程有序石墨结构的真菌预处理生物炭(FTBC),显著提升对酚类化合物(PCs)、外泌DNA(eDNA)和纳米塑料(PSNP)的吸附效率,其主导机制由缺陷介导的π-π电子供体-受体作用(PBC)转变为晶格介导的疏水作用(FTBC),并通过系统溶脱实验和理论计算验证了石墨晶格对污染物的选择性吸附特性。本研究建立了基于真菌生物催化预处理与热解协同调控的碳材料设计新范式,为多类共存的复杂水体新兴污染物治理提供绿色解决方案。
纤维蛋白在蛋白质-多糖水凝胶中的作用:用于固定功能性微生物以进行废水处理
基于丝绸纤维蛋白与多糖复合材料的生物凝胶长效性能研究。采用蛋白多糖复合材料固定异养菌、自养菌和光混合藻类,通过协同作用维持生物凝胶动态结构稳定性,促进微生物增殖及代谢调控,实现120天污水处理的稳定运行而不需补充微生物。
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