2026年, 第46卷, 第5期 
刊出日期:2026-05-25
  

  • 全选
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    研究报告
  • 明仕春, 葛紫霏, 李瑞莲, 张毓宸, 未金花, 刘洪涛, 袁向华, 王倬
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 1-10. https://doi.org/10.13523/j.cb.202510024
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    神经炎症作为中枢神经系统的复杂免疫反应,既具有保护神经的积极作用,也可能因持续激活导致神经损伤和退行性疾病,其机制主要涉及小胶质细胞、星形胶质细胞激活及多条信号通路(如NF-κB、PI3K/Akt、MAPK)的复杂调控。众多因素包括脂多糖(LPS)等环境刺激通过受体和炎症通路触发神经炎症。3'-唾液酸乳糖(3'-SL)和6'-唾液酸乳糖(6'-SL)作为人乳中重要的唾液酸化低乳糖,在婴幼儿神经发育及免疫调节中发挥关键作用。其独特的化学结构赋予其促进肠道益生菌生长、增强肠道屏障功能及支持脑神经保护的潜能。研究探讨母乳低聚糖3'-SL和6'-SL对神经炎症的保护作用及其机制。通过体外BV-2小胶质细胞模型和体内LPS诱导的小鼠神经炎症模型,评估3'-SL和6'-SL对神经炎症的干预效果。实验结果显示,3'-SL和6'-SL能有效抑制LPS诱导的BV-2细胞炎症因子表达上调,减少小鼠海马区小胶质细胞的过度活化,其作用机制可能通过下调TLR4/Myd88/NF-κB/p65信号通路相关蛋白的表达来实现。研究不仅拓展了对3'-SL和6'-SL作用机制的认识,也为开发新型抗神经炎症药物提供了有价值的参考。

  • 杨圆君, 吴淑慧, 成敏英, 李玲, 叶棋浓
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 11-25. https://doi.org/10.13523/j.cb.202509030
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    目的:探究长链非编码RNA(lncRNA)DGUOK-AS1在肾透明细胞癌(KIRC)中发挥的功能和机制以及对脂代谢的影响。方法:(1)利用ENCORI数据库分析lncRNA DGUOK-AS1及SIX1在KIRC组织中的表达水平及其与KIRC患者生存预后的关系。(2)采用实时荧光定量PCR实验检测DGUOK-AS1及脂质合成相关基因mRNA的相对表达水平。(3)通过CCK8实验检测DGUOK-AS1、miR-145-5p抑制剂及脂肪酸合酶抑制剂C75对KIRC细胞增殖的影响。(4)通过克隆形成实验检测DGUOK-AS1对KIRC细胞克隆形成的影响。(5)通过细胞划痕试验和Transwell侵袭实验检测DGUOK-AS1对KIRC细胞迁移和侵袭的影响。(6)通过实时荧光定量PCR和免疫印迹实验检测DGUOK-AS1对SIX1的mRNA和蛋白质水平的影响。(7)通过总胆固醇和甘油三酯含量测定,检测DGUOK-AS1及SIX1对肾癌细胞脂代谢的影响。结果:(1)ENCORI数据库分析发现,DGUOK-AS1及SIX1在KIRC组织中高表达,且DGUOK-AS1及SIX1高表达的患者总生存率低于其低表达的患者。(2)与肾小管上皮细胞相比,DGUOK-AS1在KIRC细胞系中高表达。(3)过表达DGUOK-AS1促进KIRC细胞的增殖、迁移和侵袭,敲低DGUOK-AS1则抑制KIRC细胞的增殖、迁移和侵袭。(4)过表达DGUOK-AS1促进SIX1的mRNA和蛋白质水平并且升高脂质合成相关基因的mRNA水平,敲低DGUOK-AS1则抑制SIX1的mRNA和蛋白质水平及脂质合成相关基因的mRNA水平。(5)过表达DGUOK-AS1升高总胆固醇和甘油三酯的水平,敲低DGUOK-AS1则抑制其水平。(6)过表达SIX1升高总胆固醇和甘油三酯的水平,敲低SIX1其水平下降。(7)DGUOK-AS1通过与miR-145-5p相互作用促进SIX1表达及KIRC细胞的增殖和侵袭。(8)C75影响DGUOK-AS1对KIRC进展的促进作用。结论:lncRNA DGUOK-AS1在KIRC组织中高表达,是潜在的促癌分子。DGUOK-AS1通过与miR-145-5p相互作用影响SIX1表达、影响脂质水平,进而影响KIRC细胞的增殖和侵袭。

  • 王晓曼, 吴颉, 吴楠
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 26-39. https://doi.org/10.13523/j.cb.202511010
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    构建无机颗粒化乳液复合体系,应用于疫苗佐剂开发与研究。选用无机氧化钙纳米颗粒(CaO NPs)及氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs),通过负载模型抗原卵清蛋白(OVA)评估其对抗原的吸附能力。随后,将无机纳米颗粒引入水包油包水(water-oil-water,W/O/W)型乳液的内水相中,采用两步乳化法制备颗粒化乳液(nanoparticle-oil-water,WNP/O/W)复合体系,并通过调节油相表面活性剂比例及外水相体积,筛选最佳配方。利用BCA蛋白定量法测定复合体系的抗原装载量;基于实验动物模型,以Cy7标记的OVA(Cy7-OVA)作为荧光示踪剂,通过小动物活体荧光成像技术评估WNP/O/W体系的抗原储库效应;进一步通过体液与细胞免疫应答指标,综合评价该体系对OVA的特异性免疫增强作用。结果表明,呈正电性的CaO NPs及ZnO NPs对带负电荷的模型抗原OVA具有较强吸附能力,抗原吸附率约为60%。通过配方筛选,成功制备了粒径为1~2 μm的颗粒化乳液复合体系,其对OVA的装载率均高于90%。小动物活体成像显示,与商品化铝佐剂(Al NPs)相比,两种WNP/O/W体系均能显著延长抗原在注射部位的停留时间,荧光信号可持续至168 h,展现出优异的抗原储库效应。进一步的免疫学评价证实,该WNP/O/W剂型具备优良的佐剂活性,能够协同激发高水平的体液与细胞免疫应答,具有作为新型疫苗佐剂的巨大潜力。

  • 姜瑞金, 张厚润, 王东楼, 唐相琴, 牛雪梅, 句红萍, 何江波
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 40-50. https://doi.org/10.13523/j.cb.202509031
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    目的:捕食线虫真菌少孢节丛孢可以产生一系列倍半萜环氧环已烯类化合物(sesquiterpenyl epoxy-cyclohexenoids,SECs),这类化合物作为真菌信号调控分子,对该菌捕食线虫具有重要作用,但目前 SECs 化合物的生物合成过程仍未解析。希望通过异源表达SECs化合物生物合成关键基因,分析次级代谢产物差异,初步探究生物合成过程。方法:从少孢节丛孢的AOL s00215g基因簇中提取关键生物合成目的基因,构建重组质粒表达载体;采用原生质体转化法将重组质粒导入米曲霉(Aspergillus oryzae)宿主菌株中进行表达;对表达菌株进行液体发酵后,利用高效液相色谱(HPLC)和超高效液相色谱-质谱联用(UHPLC-MS)检测发酵液中的差异次级代谢产物。结果:成功提取出 3 个关键目的基因,并构建了 7 个重组质粒载体;将重组质粒载体导入米曲霉原生质体进行转化后,筛选获得 7 株表达菌株。通过HPLC 和 UHPLC-MS 对表达菌株发酵液的检测发现,与空白对照菌株相比,7 株表达菌株均消耗了外源性前体物2,5-二羟基甲苯(toluquinol),且产生了差异化合物。其中,Asor-276-277-278 表达菌株结合二级质谱推测含有SECs 化合物。结论:筛选出7株含差异SECs化合物的表达菌株,从而为深入探究 SECs 化合物的生物合成过程提供依据。

  • 李红霞, 王雄, 张璋, 郑爽, 王新叶, 党恩婷, 吕晓晓
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 51-61. https://doi.org/10.13523/j.cb.202511029
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    目的:克隆来源于大曲的地衣芽孢杆菌中的α-淀粉酶基因L9A与麦芽糖淀粉酶基因L9M,实现其在大肠杆菌中的异源表达,对纯化后的重组酶进行酶学性质表征,为开发工业用淀粉酶制剂提供理论支持。方法:将L9AL9M基因分别克隆至质粒pET30a(+),构建重组载体,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,经诱导表达与条件优化,采用镍柱亲和层析法纯化重组酶。以可溶性淀粉为底物,通过3,5-二硝基水杨酸法测定酶活性,并分析其最适温度、最适pH、温度稳定性、pH稳定性、金属离子影响及酶促反应动力学参数。结果:L9A和L9M在大肠杆菌中成功表达,分子量分别为59.6 kDa和68.4 kDa。L9A在100℃反应时活性仍未下降,最适pH为6.0,80℃处理1 h后仍保留85%以上活性,在pH 6.0~10.6稳定性良好,Ca2+对其活性有激活作用,KmKcat值分别为3.0 mg/mL和12 017.2 s-1。L9M最适温度为40℃,最适pH为6.0,45℃处理1 h后保留94%以上活性,在pH 6.0~10.0稳定性较好,Fe3+和Mn2+对其活性有促进作用,KmKcat值分别为26.3 mg/mL和156.0 s-1。结论:L9A为具有高催化效率的高温α-淀粉酶,L9M为中温麦芽糖淀粉酶,两者在催化特性上具有明显差异,在淀粉液化与糖化过程中具备协同应用潜力。

  • 肖庆, 王国增, 韩静
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 62-71. https://doi.org/10.13523/j.cb.202509016
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    金属硫蛋白(metallothionein,MT)在重金属吸附领域应用潜力显著,但表达量低、纯化复杂及回收困难制约了其实际应用。与碳水化合物结合模块(carbohydrate-binding module,CBM)融合表达并固定至纤维素载体是解决上述问题的有效策略之一。然而,目前关于MT与CBM的融合研究仍然有限。选取4种不同来源的CBM,与MT及超折叠绿色荧光蛋白(sfGFP)构建MT-CBM-sfGFP融合蛋白。利用sfGFP荧光特性评估了融合蛋白在微晶纤维素(MC)、Sigmacell 101纤维素(SC101)及两种再生无定形纤维素(RAC1、RAC2)上的结合行为,定量分析了源自Caldicellulosiruptor bescii的CBM(CBM-Cb)融合蛋白在不同纤维素上的负载量;采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征载体形貌及蛋白质固定状态;通过优化pH和温度确定最佳固定条件;并利用Langmuir吸附方程评价该蛋白质-纤维素吸附剂对Pb2+和Cd2+的吸附容量。结果表明,CBM-Cb融合蛋白在所有纤维素中固定化效率最高,在RAC2上负载量达18.90 mg/g,较以往体系提高9倍以上。结构显示RAC2具有多孔网络状结构和丰富结合位点,最优固定条件为pH 8.0、40℃。研究表明CBM-Cb与RAC2组合可显著提升MT固定化效率,为开发高效重金属生物吸附材料提供了新策略和理论依据。

  • 综述
  • 程秋雨, 缪斯怡, 周策凡, 唐景峰, 张瑞
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 72-85. https://doi.org/10.13523/j.cb.202510029
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    肝细胞癌(HCC)是一种高发病率和死亡率的原发性肝脏肿瘤,其发病机制复杂,涉及多种信号通路的异常调控。Hippo信号通路作为其中关键的调控通路之一,主要通过一系列核心激酶构成的级联反应传递信号,进而抑制转录共激活因子YAP/TAZ的核位移,减少下游促增殖与抗凋亡基因转录。已有大量研究表明,YAP/TAZ作为Hippo信号通路的核心效应因子,其异常稳定和激活是HCC发生发展过程中的关键分子事件。因此,深入研究Hippo信号通路中的YAP/TAZ蛋白在HCC中的作用,对发掘新的治疗靶点具有重要意义。系统总结了调控HCC细胞的增殖和凋亡以及参与调控细胞转移、干性、肿瘤微环境和治疗抵抗等多种生物学过程,以及YAP/TAZ稳定性的经典泛素化-蛋白酶体途径及其新兴调控机制,包括相分离、O-连接β-N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)糖基化修饰等在其中的作用。最后,深入展望了以靶向YAP/TAZ蛋白降解为核心的治疗策略,特别是蛋白质水解靶向嵌合体(PROTAC)技术,分子胶(molecular glues)的原理、优势及当前挑战,旨在为开发针对HCC的新型靶向治疗提供理论依据和研究方向。

  • 段金焰, 王天宁, 魏木兰, 曹春雨
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 86-96. https://doi.org/10.13523/j.cb.202511046
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    病毒载体能够高效递送外源基因,近年来在单基因遗传病和肿瘤免疫治疗领域取得重要进展,也为心血管疾病、艾滋病等慢性病治疗提供了新途径。然而,其临床转化仍面临多重挑战:一方面,靶向性不足、免疫原性高、载体容量有限、生产工艺复杂及预存中和抗体等问题,制约了其临床应用广度与安全性;另一方面,各类载体存在特有缺陷——慢病毒与腺病毒可能引起基因诱变、脱靶效应及整合风险,单纯疱疹病毒表现出显著蛋白质毒性。因此,病毒载体的工程化改造成为当前研究重点。综述了主要病毒载体的工程化改造及其在基因治疗中的应用进展,并探讨了病毒载体用于基因治疗的主要障碍与发展方向。

  • 孙鑫, 杨利, 蔡自峥, 卢宇, 冯秀丽, 程海卫
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 97-113. https://doi.org/10.13523/j.cb.202511005
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    纳米抗体(variable domain of heavy-chain antibody,VHH)因其分子量小、结构稳定、易于工程化等特性,已成为生命科学研究与转化领域的重要工具。然而,其临床转化进程仍受制于工程化技术的成熟度。当前,纳米抗体研发正经历从“经验筛选”到“理性设计”的深刻转型,在筛选、优化与功能构建等关键环节取得显著突破。在高效筛选方面,微流控单B细胞分选技术绕过了传统建库流程,实现对天然免疫库的直接、超高通量挖掘,大幅缩短高亲和力纳米抗体的发现周期;在性能优化方面,人工智能与计算生物学工具(如AlphaFold2、Rosetta)的应用,可精准预测结合界面与结构稳定性,并实现虚拟定向进化,推动亲和力成熟研究进入数据驱动的新范式;在功能构建方面,通过多特异性设计、定点偶联等蛋白质工程策略,纳米抗体被赋予协同靶向、药物递送及分子影像等复杂功能,极大拓展了其生物医学应用场景。研究纳米抗体的结构与功能,系统梳理了纳米抗体从高效筛选到功能优化的全链条工程化技术进展,旨在为突破现有研发瓶颈、推动临床转化提供前瞻性视角,并对未来发展趋势进行展望。

  • 王欣博, 张宁, 李文正, 崔莉煊, 杜耀华, 周卫斌
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 114-126. https://doi.org/10.13523/j.cb.202509033
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    基因测序是基因检测的重要方法之一,主要包括核酸提取、文库构建、上机测序、生物信息学分析等步骤。相比于传统基因测序技术,纳米孔单分子测序具有超长读长、实时分析、便于集成等优势,其与微流控芯片技术结合的仪器平台体积紧凑、操作简捷、精准智能,一定程度上解决了传统实验室测序操作流程复杂、耗时较长、技术人员操作水平要求高等难题。该类测序技术在病原微生物快速鉴定、临床诊断、耐药分析以及疫情防控监测等诸多领域具有广泛应用前景。系统综述了纳米孔测序技术、测序流程及其自动化建库平台与测序平台,可为科研人员开展纳米孔测序流程标准化、基于具体需求制定纳米孔测序解决方案等工作提供参考。

  • 张建南, 杨文杰, 赵永国, 沙爱华
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 127-142. https://doi.org/10.13523/j.cb.202509018
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    γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是一种以谷氨酸为单体,通过γ-酰胺键连接而成且富含羧基的聚合物。其独特的分子结构赋予了γ-PGA优异的吸水性与螯合能力、生物降解性和生物相容性等多重功能特性。基于这些特性,γ-PGA在农业领域展现出广阔的应用前景,可用于土壤改良、提高肥料效用以及增强作物抗逆性,进而促进作物生长和提高作物产量。γ-PGA的生产方法有提取法、化学合成法、酶合成法和微生物发酵法,其中微生物发酵法是当前工业化生产γ-PGA的主流方法。然而,γ-PGA的规模化生产仍面临发酵产量偏低、生产成本过高以及分子量难以精准调控等关键问题,制约了其广泛应用。因此,系统梳理了γ-PGA的结构与性质、生物合成机制、发酵生产优化策略及其在农业应用中的最新进展,旨在为γ-PGA的高效绿色生产以及推动γ-PGA与农业的深度结合提供参考。

  • 论坛
  • 高婉莹, 吴宗震, 左锟澜, 相强宇, 张璐, 刘欢
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 143-152. https://doi.org/10.13523/j.cb.202507030
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    高等级生物安全实验室是国家生物安全防线的关键基础设施,承载着病原体研究、疫情防控与应急响应的重要任务。近年来,我国在高等级实验室体系建设方面取得一定进展,初步形成以国家重点实验室、高等级生物安全实验平台及特种病原资源库为核心的科研支撑体系。我国高等级生物安全实验室的发展也存在区域布局不均、法律法规执行力不足、设施运行保障缺乏、人才队伍紧缺及管理机制有待加强等问题,制约其高效运行。梳理了我国高等级生物安全实验室的建设现状,深入剖析其发展遇到的难题与挑战,并提出优化布局、健全法规、完善机制、强化保障等对策建议,为提升我国生物安全治理能力和应对重大公共卫生风险提供理论支持和政策参考。

  • 陈婷婷, 闫艳新, 赵鹏, 刘玉庆, 王冉, 乐率, 潘强, 童贻刚, 任慧英
    中国生物工程杂志. 2026, 46(5): 153-160. https://doi.org/10.13523/j.cb.202512019
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    超级细菌感染是全球性公共卫生灾难和挑战,噬菌体治疗是潜在的理想防控技术。欧盟2023年发布了《兽用噬菌体治疗产品质量、安全性和有效性指南》,涵盖了适用范围和法律依据、兽用噬菌体治疗产品上市许可的申请要求和上市后的授权变更等内容。兽用噬菌体治疗产品上市要求主要包括产品成分、产品质量、产品的安全性和有效性评价、原料药和最终产品的关键质量属性、生产工艺、原料质量控制、稳定性、商品生产记录以及产品或类似产品批准后药物警戒数据库和一般通用的科学知识。指南仅提供一般性建议,并不涉及细节,期待我国借鉴国际经验尽快制订兽用噬菌体相关产品或技术的监管法规,加大对噬菌体研究和产业化的支持力度,推动噬菌体商品化进程,为畜牧业和人类健康提供新的耐药菌感染解决方案。