寄语

今年正值我国著名老一辈生物化学家、免疫化学家及教育家刘思职(1904~1983)先生诞辰120周年。本期《中国生物化学与分子生物学报》刊载两篇纪念文章,回顾刘思职院士半个多世纪的科学征程和医学教育生涯,感受老一辈科学家的爱国情怀、科学创新精神及其严谨的治学态度,这对现代青年的教育和成长,对我们的科技创新,建设世界一流的大学和学科,促进高等教育事业的发展都会产生积极的影响。人生一世,草生一秋;往事已兮如弹指。

立德树人,润物无声——课程思政在《细胞工程》教学中的探索与实践

专业课程思政建设是当前高等教育改革的重要方向之一,构建课程思政教学体系是实现高校立德树人的重大创新举措。作为生物类主干课程,细胞工程是我校最早进行课程思政教学改革的专业课程之一。细胞工程是一门理工交叉学科,具有科学探索和社会责任的双重特点。因此,我们应该以培养学生的科学精神和社会责任感为目标,通过教学内容和方式的改革,促进学生的全面发展。该团队利用课堂主渠道,充分挖掘其教学内容中蕴含的思政元素,与专业知识技能传授进行有机融合,在教学实践过程中取得了良好的效果。本文重点从五个方面详述了细胞工程课程思政的触点结合策略:教书育人与言传身教相结合、专业内容与思政元素相结合、前辈故事与爱国主义相结合、历史回顾与前沿展望相结合、思政方式与专业特点相结合,努力实现立德树人,润物无声。通过将思政元素有机融入细胞工程专业课程,在传授专业知识的同时,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,可以促进学生的思想品质和社会责任感的培养,使他们成为具有科学精神、伦理意识和社会担当的细胞工程人才。以上策略也为其他同行或其他课程的思政建设提供一定的参考和借鉴。

新农科背景下生物化学与分子生物学“根植三农聚焦融合”的课程思政教学实践

“根植三农聚焦融合”是河南牧业经济学院服务区域农牧产业发展,实现高水平应用型大学发展的重要抓手。生物化学与分子生物学课程是我校涉农专业的学科基础课程,新农科建设过程中学科融合的重要载体。为了新农课背景下课程思政目标的实现,课程组在思政案例凝练上,从学科发展史、三农实践应用、校友优秀案例、生态文明、职业道德与生物伦理等方面,搭建学生“三农”情怀的培养平台;在课程思政案例和实践项目安排上,对接行业发展、三农实践、教师科研、校企合作项目和学生自主创新项目等,建立学生知识应用的“融合”平台,从而实现对学生“根植三农”的情怀培养和“聚焦融合”的能力提升。授课过程中以线上线下混合式教学为主线,将单一的课堂讲授改造为人才培养全周期的参与。在课前的线上布置任务、课中的“六环节”教学和课后的第二课堂等环节中融入思政元素,通过具有一定挑战度、高阶性和创新性的知识应用达到思政目标。通过课程改革,学生在三农行业一线的就业率明显提升,利用学科融合解决三农问题的能力得到有效提升,增强了学生服务“三农”的意识,强化了学生的专业思想,激发了学生利用课程知识服务“三农”实践的内生动力。

铁抑素-1对糖尿病中晚期小鼠肝肾组织的保护作用

糖尿病是一种发病率高且并发症多的代谢性疾病,其中2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)占比较大。目前研究表明,T2DM伴随着肝、肾等脏器损伤引起并发症,严重危害人体健康。铁死亡通过芬顿反应产生大量活性氧(reactive oxygen species,ROS),ROS累积会激活缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1,HIF-1α),从而引发血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)水平升高,铁死亡抑制剂——铁抑素-1(ferrostatin-1,Fer-1)具有强抗氧化能力,所以基于缺氧诱导因子-1α/血管内皮生长因子(HIF-1α/VEGF)信号通路,探讨Fer-1对糖尿病中晚期小鼠肝、肾组织的保护作用。实验以21~22周龄db/db小鼠作为糖尿病中晚期模型,铁死亡抑制剂Fer-1为干预药物。db/m小鼠为空白对照组,连续4周测量体重、血糖,实验中还对各组小鼠进食量、饮水量进行记录;测定血清中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)水平,测定肝肾组织中ROS、谷胱甘肽(glutathione,GSH)活性以及尿蛋白含量,并用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色处理肝、肾组织切片,光镜观察病理学形态,再通过Western印迹法分别检测肝、肾组织中HIF-1α、VEGF和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)蛋白质水平。在db/db组小鼠中发现,Fer-1(1 mg·kg^(-1),ig)可明显减少进食量和饮水量,降低小鼠血清中的ALT、AST水平、肝肾组织中ROS生成量以及尿蛋白水平,显著升高GSH活性,显著改善了肝、肾的病理组织状况,并且明显抑制肝肾组织中HIF-1α和VEGF蛋白质指标、提高GPX4蛋白水平。Fer-1虽不能改变糖尿病小鼠的体重和降低血糖,但能对糖尿病中晚期小鼠的肝、肾组织发挥保护作用,其作用机制可能与HIF-1α/VEGF和GPX4有关。

2021年度《中国生物化学与分子生物学报》高被引频次论文

《中国生物化学与分子生物学报》在广大作者、读者、编委和审稿专家的大力支持与关爱下,有了长足的进步和发展。为感谢作者对我刊影响力所做的重要贡献,我刊根据中国知网被引频次数据评选出13篇2021年度高被引论文。在此对各位获奖者表示衷心的祝贺!

《中国生物化学与分子生物学报》栏目介绍

《中国生物化学与分子生物学报》传统栏目包括综述、研究论文、技术与方法、研究简报、信息交流等。为丰富内容并提高影响力,2015年起期刊陆续推出了特约综述、要文聚焦、青年论坛、术语商榷、教育教学等新栏目,并设立了专刊专栏。

郑集-张昌颖优秀论文奖

“郑集-张昌颖优秀论文奖”是由我国著名教育家、生物化学与分子生物学家、《中国生物化学与分子生物学报》创始人郑集教授(1900-2009)与张昌颖教授(1906-2006)为鼓励青年科技工作者科技创新而出资设立,每年评选4篇论文,评选范围为在《中国生物化学与分子生物学报》发表的生物化学与分子生物学及相关领域具有创新性的基础及应用基础研究论文。获奖者将在当年举办的中国生物化学与分子生物学会全国学术大会上接受颁发的奖金和奖状。

《中国生物化学与分子生物学报》栏目介绍

《中国生物化学与分子生物学报》传统栏目包括综述、研究论文、技术与方法、研究简报、信息交流等。为丰富内容并提高影响力,2015年起期刊陆续推出了特约综述、要文聚焦、青年论坛、术语商榷、教育教学等新栏目,并设立了专刊专栏。

郑集-张昌颖优秀论文奖

“郑集-张昌颖优秀论文奖”是由我国著名教育家、生物化学与分子生物学家、《中国生物化学与分子生物学报》创始人郑集教授(1900-2009)与张昌颖教授(1906-2006)为鼓励青年科技工作者科技创新而出资设立,每年评选4篇论文,评选范围为在《中国生物化学与分子生物学报》发表的生物化学与分子生物学及相关领域具有创新性的基础及应用基础研究论文。获奖者将在当年举办的中国生物化学与分子生物学会全国学术大会上接受颁发的奖金和奖状。

郑集-张昌颖优秀论文奖

“郑集-张昌颖优秀论文奖”是由我国著名教育家、生物化学与分子生物学家、《中国生物化学与分子生物学报》创始人郑集教授(1900-2009)与张昌颖教授(1906-2006)为鼓励青年科技工作者科技创新而出资设立,每年评选4篇论文,评选范围为在《中国生物化学与分子生物学报》发表的生物化学与分子生物学及相关领域具有创新性的基础及应用基础研究论文。获奖者将在当年举办的中国生物化学与分子生物学会全国学术大会上接受颁发的奖金和奖状。

《中国生物化学与分子生物学报》栏目介绍

《中国生物化学与分子生物学报》传统栏目包括综述、研究论文、技术与方法、研究简报、信息交流等。为丰富内容并提高影响力,2015年起期刊陆续推出了特约综述、要文聚焦、青年论坛、术语商榷、教育教学等新栏目,并设立了专刊专栏。研究论文:主要刊载生物化学与分子生物学领域具有创新性的基础及应用基础研究论文。

《中国生物化学与分子生物学报》LOGO评选结果出炉

《中国生物化学与分子生物学报》LOGO发布征集以来,得到了广大作者和专业设计师的支持,共收到LOGO作品36件,LOGO作品风格各异,有的严谨,有的飘逸,有的现代,有的古朴,经编辑部投票评选,最终选出4件优秀作品。

沙蚕蛋白酶高效降解变异新冠病毒S蛋白作用与S蛋白的生化特性分析

从今年3月起,WHO不再将新冠病毒感染,列为全球关注的灾害性卫生事件,但是新感染病例依然存在,其原因与病毒基因组经常突变,引起特异抗体失效和免疫逃逸有关,同时特异性治疗药物依然有限。病毒S蛋白是病毒感染宿主细胞的关键结构,S蛋白质突变,导致其结构生化特征和功能等随之变化。我们曾分析了世卫组织(WHO)认定的野生型和5种关切变异毒株的生化特征,并研究证实了日本刺沙蚕碱性丝氨酸蛋白酶(ASP_(NJ))可以高效与相对特异地降解野生型病毒S蛋白。本文分析了Omicron变异毒株(BA.2、BF.7、XBB.1)S蛋白质与ASP_(NJ)相关的生物化学特征,并经SDS-PAGE分析,直观证实了ASP_(NJ)可以高效降解这些S蛋白质,但变异株S蛋白抵抗ASP_(NJ)消化能力更强一些。本文还报告了ASP_(NJ)对野生型假病毒的影响,初步结果显示,ASP_(NJ)可能具有减少野生型假病毒感染293T-CAE2受体细胞的作用。这些结果表明,ASP_(NJ)有可能成为一种新工具酶,用于研究新冠病毒的结构与功能。

流式细胞术检测细胞周期影响因素及不同免疫细胞亚群周期分析

细胞周期检测对于了解细胞增殖状态、细胞功能研究、药物筛选与评估等领域具有重要意义。流式细胞仪分析细胞周期是目前较为经典且广泛应用的检测手段之一。碘化丙啶(propidium iodide,PI)单染是最常用的基于流式的检测细胞周期方法,然而,该方法在使用过程有诸多处理因素会对检测结果造成影响。此外,不同免疫细胞亚群在不同细胞周期阶段的分布差异也有助于研究免疫反应,了解疾病状态。本文以B16-F10细胞系为例,采用PI单染法,从固定条件、上机条件和软件分析3个角度,评价多种处理因素对细胞周期检测结果的影响。根据结果分析,在进行细胞周期检测时,建议取3×10^(6)个细胞,用300μL预冷PBS重悬细胞后逐滴滴入700μL预冷的无水乙醇,放置于4℃或-20℃过夜固定,低速收样,收样速率为每秒400~600颗粒数,去黏连后需收集至少3000个细胞。另外,通过EdU、PI双指标染色可以精确划分细胞周期,而细胞表面标志物染色联合Ki-67和PI染色法,可在不进行细胞分选的情况下进行不同免疫细胞亚群周期分析。本文较为系统的探讨了PI单染法检测细胞周期的影响因素,提供了标准的实验操作流程。建立了EdU联合PI检测细胞周期和针对不同免疫细胞亚群周期分析方案,拓宽了细胞周期检测方式。

DNA损伤修复相关通路的合成致死靶点研究及其在卵巢癌中的应用和前景

DNA损伤引发细胞启动一系列DNA损伤应答(DNA damage response,DDR),包括DNA损伤修复、细胞周期检查点激活、细胞周期阻滞、各种细胞内信号转导途径的活化和细胞凋亡等。DNA损伤修复(DNA damage repair)是细胞维持基因组稳定性的重要机制,于2015年获得诺贝尔化学奖。DNA损伤修复途径主要包括:碱基切除修复(base-excision repair,BER)、核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)、错配修复(mismatch repair,MMR)、同源重组(homologous recombination,HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)等,分别在DNA单链断裂(single-strand break,SSB)或双链断裂(double-strand break,DSB)等损伤修复中发挥重要作用。DNA损伤修复缺陷与肿瘤发生发展密切相关,同时也是肿瘤治疗的重要靶点。DNA损伤修复通路的多聚ADP核糖聚合酶(poly-ADP-ribose polymerase,PARP)与乳腺癌易感基因BRCA 1/2等存在合成致死(synthetic lethality)作用,使PARP抑制剂(PARP inhibitor,PARPi)成为第一个也是目前唯一上市的肿瘤治疗合成致死靶药。PARPi在卵巢癌及多种实体瘤治疗中疗效良好,使DNA损伤修复及相关DDR通路的合成致死靶药研发成为热点,其他在研靶点主要包括:共济失调毛细血管扩张突变蛋白(ataxia telangiectasia-mutated protein,ATM)、共济失调毛细血管扩张与RAD3相关蛋白(ataxia telangiectasia and Rad3 related protein,ATR)、DNA依赖性蛋白质激酶催化亚单位(DNA-dependent protein kinase catalytic subunit,DNA-PKcs)、细胞周期检测点激酶1(checkpoint kinase1,CHK1)、细胞周期检测点激酶2(checkpoint kinase 2,CHK2)、阻止有丝分裂的蛋白质激酶WEE1等。PARPi与其他DDR靶药、抗血管生成药物及免疫检查点抑制剂的联用,有可能成为克服PARPi耐药、提高疗效的有效手段和发展前景。本文针对DNA损伤修复及相关DDR通路的关键分子和潜在肿瘤治疗靶点进行综述,阐述了DNA损伤修复相关通路的合成致死靶点研究及在卵巢癌的应用和前景,为基础研究及临床应用提供指导。

糖生物学专栏导读

糖作为生命体的重要组成成份,承载着很多生物学功能:保护细胞、细胞的结构成份、能量来源与代谢组分、细胞与细胞的识别以及细胞内的信号转导。最常见的人类ABO血型的分子基础就是由血细胞表面的糖链结构决定的,流感病毒侵入宿主细胞则是由宿主细胞表面的唾液酸糖作为受体。

衰老与肿瘤专栏导读

随着人口老龄化问题的加剧,延长老年人的健康寿命和防治衰老相关性疾病已成为全球公共健康问题面临的重大挑战。组织中衰老细胞的大量积累是引起机体衰老和多种老年性疾病发生的重要原因。研究显示,衰老细胞向胞外分泌多种各类因子,包括多种细胞因子和趋化因子,生长因子以及蛋白酶等。

论刘思职对我国生物化学教材建设的贡献——纪念刘思职院士诞辰120周年

刘思职教授1942年开始执教于北京大学医学院(以后多次更名),曾任生物化学科(教研组、室、系,以下简称“北医生化”)主任。他于1956年评选为中国科学院学部委员(院士),同年被评为我国第一批一级教授。刘思职于1983年8月去世,享年79岁。刘思职从事教学多年,桃李遍天下。他主持编写的教材在当时生化界几乎人手一册,对我国生物化学发展发挥了巨大作用。刘思职曾担任中国生理学会理事长,在我国生理和生物化学界享有崇高的声望。

假尿苷修饰体外转录mRNA在翻译过程中发生的+1核糖体框架移码

为应对世界范围内的COVID-19疫情,假尿苷(Ψ)修饰的体外转录mRNA(Ψ-IVT-mRNA)被授权应用于SARS-Cov-2 mRNA疫苗。最近,Ψ-IVT-mRNA被发现在翻译蛋白质时发生核糖体“滞顿”,导致+1核糖体移码,在体外和体内翻译出异常的蛋白质。在接种SARS-Cov-2 mRNA疫苗的人群,这种异常蛋白可能激发脱靶T细胞反应或抗体反应或产生其它意想不到的副作用。这一发现对研制有效“安全”的mRNA疫苗/药物有“警示”和指导意义。

铜过载调控的细胞死亡方式在骨骼肌衰老萎缩中的作用

骨骼肌衰老是机体衰老的相关生物学事件,以质量丢失和功能衰退为显著特征,金属组学尤其是铜金属组学在其中的功能角色正日益得到关注。铜金属组学在衰老状态下表现为铜过载,其触发的毒理效应具有激活骨骼肌细胞中发生凋亡、焦亡、铁死亡、铜死亡及并促进α突触核蛋白聚集的特异性分子潜力,相关的信号级联最终可诱导衰老肌纤维中蛋白质、线粒体和卫星细胞等内容物代谢失衡及裂解丢失,同时可触发神经肌肉接头(neuromuscular junction, NMJ)退化和异常,是骨骼肌衰老萎缩的新型病理生理机制。本综述首次系统地解码骨骼肌衰老萎缩调控网络中铜的分子生物学功能、衰老骨骼肌中铜过载的潜在机制,以及铜过载诱导的多种细胞死亡形式例如凋亡、焦亡、铁死亡及铜死亡的信号转导途径在骨骼肌衰老萎缩中的新角色,为临床上应用铜螯合改善和治疗骨骼肌衰老萎缩提供潜在分子靶点和方案选择。