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      2024 Year 25 Vol. 9 Issue

        Review

      • 王敏,曹媛,李云,王陆,刘育妍,邓子辉,朱连荣,康红军
        2024, 25(9): 723-735. DOI: 10.1631/jzus.B2300886
        Abstract：老龄化和年龄相关疾病已成为全球当代社会面临的重大挑战和沉重负担。解决这些问题是一项势在必行的任务，其目的是延缓衰老过程，并找到与年龄有关的退行性疾病的有效治疗方法。最近的研究强调了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）在抗衰老领域的重要作用。经验证明，补充烟酰胺单核苷酸（NMN）可以提高体内NAD+水平，从而改善某些与年龄相关的退行性疾病。NMN的抗衰老机制主要在于其对细胞能量代谢的影响、对细胞凋亡的抑制、对免疫功能的调节和对基因组稳定性的保持，这些共同延缓了衰老进程。本文对NMN抗衰老机制的现有研究进行了批判性的回顾和评价，阐明了当前研究的内在局限性，并提出了抗衰老研究的新途径。  
        Keywords：烟酰胺单核苷酸（NMN）;抗衰老;能量代谢;细胞凋亡;DNA修复   
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        Published：2024-09-20
      • 疏艳,李冰,马海林,刘嘉琦,郑婉怡,李香琴,刘天庆,杨初蔚,马骁,宋克东
        2024, 25(9): 736-755. DOI: 10.1631/jzus.B2300840;10.1631/jzus.B2300840
        Abstract：乳腺癌是女性最常见的癌症，同时也是世界范围内致死率最高的癌症之一。根据肿瘤组织的分布部位，乳腺癌可分为浸润性乳腺癌和非浸润性乳腺癌。浸润性乳腺癌中的癌细胞通过免疫系统或体循环穿过乳房到达身体的不同部位，形成转移性乳腺癌（耐药性和远处转移是乳腺癌致死的最主要原因），因此针对乳腺癌的研究受到了研究人员的广泛关注。通过组织工程方法体外构建的肿瘤模型是研究癌症机制和筛选抗癌药物的常用工具。肿瘤微环境由癌细胞和各种类型的基质细胞组成，包括成纤维细胞、内皮细胞、间充质细胞和嵌入在细胞外基质中的免疫细胞。细胞外基质含有纤维蛋白（例如I、II、III、IV、VI和X型胶原和弹性蛋白）和糖蛋白（例如蛋白聚糖、纤连蛋白和层粘连蛋白）等成分，两者均参与了细胞信号传导和生长因子的结合。目前传统的二维（2D）肿瘤模型因受生长环境限制，往往不能准确再现体内肿瘤组织的异质性和复杂性。因此，近年来，对三维（3D）肿瘤模型的研究逐渐增多，尤其是高精度、高重复性的3D生物打印模型。与2D模型相比，3D环境可以更好地模拟肿瘤微环境中复杂的细胞外基质成分和结构，因此常被用作2D细胞水平实验和动物实验之间的桥梁。此外，脱细胞基质、明胶和海藻酸钠等天然材料因其优异的生物相容性和无免疫排斥性而被广泛用于肿瘤模型的构建。本文综述了组织工程3D肿瘤模型中涉及到的各种天然支架材料及构建方法，以期为乳腺癌领域的研究提供参考。  
        Keywords：乳腺癌;肿瘤微环境;3D肿瘤模型;脱细胞基质;天然支架材料   
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        Published：2024-09-20

        Research Article

      • 邹海,张梦宇,杨雪,寿华锋,陈正琳,竺泉峰,罗婷,牟晓洲,陈晓怡
        2024, 25(9): 756-772. DOI: 10.1631/jzus.B2300691
        Abstract：阿霉素（DOX）是一种可用于治疗血液系统恶性肿瘤及实体瘤的常用化疗药物，但其临床应用受到明显的心脏毒性的限制。木犀草苷（Cyn）是一种存在于金银花中的类黄酮苷类化合物，具有调节炎症、细胞焦亡和氧化应激等潜在的生物学功能。本研究通过每周一次腹腔注射DOX（5 mg/kg）并连续注射三周以构建DOX诱导的心脏毒性（DIC）小鼠模型，用于评估Cyn的作用。治疗组小鼠每两天给予右唑嗪、MCC950和Cyn处理。通过血液生化、组织病理学、免疫组织化学、定量反转录聚合酶链反应（RT-qPCR）和蛋白质印迹（western blotting）等方法探讨Cyn治疗对心脏的保护作用及其可能机制。研究结果显示，Cyn治疗在缓解DIC方面具有显著的效果，能在一定程度上有效缓解氧化应激，维持细胞凋亡平衡并增强小鼠心脏功能。上述这些作用主要通过调节核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1（caspase-1）和GSDMD等与焦亡相关基因的转录水平来实现。此外，机制研究表明，Cyn可以显著调节DOX诱导心肌损伤小鼠组织中关键基因5'-磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂-1α（PGC-1α）、去乙酰化酶Sirtuin3（SIRT3）和核因子-E2相关因子2（Nrf2）的表达，因此我们推测AMPK/SIRT3/Nrf2通路在对抗DOX诱导的心肌细胞损伤中起着核心作用。综上所述，本研究证实了Cyn通过调节AMPK/SIRT3/Nrf2通路在治疗DIC方面的潜力。  
        Keywords：木犀草苷;阿霉素;焦亡;心脏毒性;氧化应激   
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        Published：2024-09-20
      • 杜闻昕,朱清扬,景湘婷,胡伟杰,庄瑶,蒋逸捷,金崇伟
        2024, 25(9): 773-788. DOI: 10.1631/jzus.B2300449;10.1631/jzus.B2300449
        Abstract：氮肥配施硝化抑制剂是一种能有效降低作物镉积累的策略。目前有多种市售硝化抑制剂，但何种硝化抑制剂具有最佳的作物镉积累减控效果及其具体作用机制尚不清楚。本研究对双氰胺（DCD）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和三氯甲基吡啶三种常用商品化硝化抑制剂减控小青菜镉污染的效果进行对比。结果表明，在施用尿素和铵态氮肥时，配施DCD和DMPP均能有效降低小青菜可食用部位镉浓度，其中DMPP效果最佳，而配施三氯甲基吡啶则无显著效果。进一步研究发现，硝化抑制剂主要通过抑制硝化作用释放质子引起的镉活化降低小青菜镉含量。此外，结构方程分析表明，土壤微生物群落结构的重塑同样在硝化抑制剂减控小青菜镉积累中发挥作用。  
        Keywords：镉;硝化抑制剂;土壤微生物结构;作物安全生产   
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        Published：2024-09-20

        Correspondence

      • 刘培,龙海钰,贺帅,程翰,李迩东,成思宇,梁梦娣,刘正伟,郭振,时号
        2024, 25(9): 789-795. DOI: 10.1631/jzus.B2300738
        Abstract：纳米硒（SeNPs）因具有独特特性而备受关注，在各领域均有较好的应用前景。因此，开发高效、环保的SeNPs合成方法具有重要意义。本实验室保存的Bacillus paramycoides 24522在24 h内可将亚硒酸盐还原为具有高稳定性和高分散性的SeNPs，其平均直径为150 nm（100~200 nm），zeta电位为-29.9 eV。本研究提出了一种绿色新颖的还原机制，即利用B. paramycoides 24522中细胞质蛋白延伸因子Tu（EF-Tu）还原合成SeNPs，并经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）分析，鉴定EF-Tu分子质量约为43 kDa，含395个氨基酸。实时荧光定量聚合酶链反应（qPCR）结果显示EF-Tu的信使RNA（mRNA）表达量增加8.9倍，这进一步证实了EF-Tu参与了亚硒酸盐的还原。透射电镜（TEM）成像结果显示，SeNPs的合成发生在细胞内。综上可知，小SeNPs最初在细胞内作为种子与EF-Tu相互作用，随后经历成熟过程，并最终通过细胞裂解释放到培养基中。这种创新的绿色合成机制为SeNPs的生产提供了宽广的前景，有助于推进环境友好型纳米材料的合成。  
        Keywords：纳米硒（SeNPs）;副覃状芽孢杆菌（Bacillus paramycoides）;延伸因子Tu;硒还原;绿色合成机制   
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        Published：2024-09-20
      • 成海鹏,赵真旺,刘丹,王宇菲,张敏
        2024, 25(9): 796-799. DOI: 10.1631/jzus.B2400013
        Abstract：1型糖尿病（T1D）是T细胞介导的自身免疫性疾病，可导致胰腺β细胞的破坏和胰岛素分泌的不足。内质网（ER）是负责蛋白质合成、加工和分泌的重要细胞器。蛋白质合成的大量需求与蛋白质折叠能力之间的不平衡会导致ER应激，并过度激活未折叠蛋白应答（UPR）的三条经典通路：肌醇需求酶1α（IRE1α）、激活转录因子6（ATF6）和蛋白激酶RNA样内质网激酶（PERK）。为了探究UPR在T1D中的作用，有研究表明在非肥胖型糖尿病（NOD）小鼠的β细胞中特异性敲除ATF6和IRE1α会引起β细胞早期衰老，进一步改变β细胞的衰老相关分泌表型，继而募集M2型巨噬细胞至胰岛。最终，M2型巨噬细胞将促进免疫监视并清除终末衰老的β细胞，从而保护β细胞功能并降低T1D发病率。  
        Keywords：未折叠蛋白应答（UPR）;衰老;1型糖尿病（T1D）   
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        Published：2024-09-20
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