摘要: 抗氧化防御是指生物体内一套多层次、协同作用的酶系统、小分子化合物和修复机制，旨在预防、拦截和修复由活性氧（ROS）和活性氮（RNS）等自由基引起的氧化损伤，从而维持氧化还原稳态。系统分为三个层级：预防层（减少ROS/RNS生成）、拦截层（直接淬灭自由基）和修复层（修复氧化损伤的大分子并再生抗氧化剂）。主要组分包括酶促系统（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白系统等）和非酶促抗氧化剂（维生素E、C、谷胱甘肽、尿酸等）。该系统受Nrf2/Keap1、FOXO等信号通路精密调控。[阅读全文:]
摘要: 脂质过氧化是指多不饱和脂肪酸及其酯类在活性氧或自由基攻击下发生的链式氧化反应，破坏脂质结构并生成具有细胞毒性和信号功能的醛类、酮类及碳氢化合物。该过程分为引发、传播和终止三阶段，主要产物包括丙二醛和4-羟基壬烯醛等反应性醛类，它们能与蛋白质和核酸形成加合物，干扰细胞功能。脂质过氧化受底物不饱和度、过渡金属离子及抗氧化防御系统等因素影响。其在生理水平参与氧化还原信号传导，但失控时则导致膜损伤、线粒体功能障碍、炎症反应，并与神经退行性疾病、动脉粥样硬化、缺血再灌注损伤、癌症及衰老等病理过程密切相关。[阅读全文:]
摘要: 自由基损伤（Free radical damage），亦称氧化损伤，是指生物体内高活性自由基（如羟基自由基、超氧阴离子等）攻击脂质、蛋白质、DNA等生物大分子，导致其结构破坏和功能障碍的过程。主要内源性来源包括线粒体呼吸链泄漏、酶促反应（如NADPH氧化酶）、过渡金属催化的Fenton反应及炎症反应；外源性来源有电离辐射、紫外线、环境污染物等。损伤机制涉及脂质过氧化、蛋白质氧化修饰、DNA碱基氧化及链断裂等，引发膜损伤、酶失活、基因突变及细胞凋亡。生物体通过酶促抗氧化系统（SOD、CAT、GPx[阅读全文:]
摘要: 代谢通量（Metabolic flux）指单位时间内代谢物通过特定反应、通路或代谢网络的流动速率，是定量描述细胞动态代谢过程的核心指标。它综合体现化学计量、热力学和调控约束下的系统代谢表型。主要研究方法包括基于约束的理论预测（如通量平衡分析FBA）和实验驱动测定（如¹³C代谢通量分析¹³C-MFA）。通量分析在系统生物学、疾病代谢重编程研究、代谢工程与合成生物学（理性设计细胞工厂）、生物技术与医学（药物靶点发现、疾病诊断）中具有广泛应用，连接基因型与表型，揭示生理功能和调控瓶颈。[阅读全文:]
摘要: 荧光传感器是一类将目标分析物的识别或反应转化为荧光信号（强度、波长、寿命、偏振等变化）的分子或纳米器件。其核心由识别单元（化学受体、生物分子、反应性官能团）、荧光团（荧光素、罗丹明、量子点等）及信号转导机制（光诱导电子转移、分子内电荷转移、荧光共振能量转移、聚集诱导发光）组成。按目标物分为离子、小分子、大分子和物理参数传感器；按响应模式分为开启型、关闭型、比率型和寿命型；按应用形式分为小分子化学探针和基因编码传感器。在生物医学中，广泛用于活细胞成像（离子动态、活性物种、细胞器功能、酶活性）、生物[阅读全文:]
摘要: 过氧亚硝基（Peroxynitrite，ONOO⁻）是一种由一氧化氮自由基与超氧阴离子自由基以扩散控制的速率反应生成的强氧化性活性氮物种。其在生理 pH 下半衰期极短，通过分解产生羟基自由基和二氧化氮自由基等强活性中间体，导致蛋白质（如酪氨酸硝化、半胱氨酸氧化）、脂质和 DNA 的氧化损伤与硝化损伤。过氧亚硝基在低浓度时参与氧化还原信号传导，调节血管张力与免疫反应；但在炎症、神经退行性疾病、心血管疾病和癌症等病理过程中过量生成，成为核心病理介质。内源性清除系统包括谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还[阅读全文:]
摘要: 氧化还原信号传导是生物体利用活性氧（ROS）和活性氮（RNS）等分子，通过对蛋白质半胱氨酸巯基的可逆氧化修饰，作为开关传递信号、调控细胞功能的特异性过程。它区别于氧化应激的非特异性损伤，具有可逆性、特异性和瞬态性。关键信号分子包括过氧化氢（H₂O₂）和一氧化氮（NO），主要靶点是半胱氨酸残基，修饰形式有次磺酸化、S-谷胱甘肽化、二硫键形成和S-亚硝基化等。该信号参与抗氧化防御（如Keap1-Nrf2通路）、细胞增殖（MAPK、PI3K-Akt）、炎症（NF-κB）、代谢调控和钙信号等生理功能。研[阅读全文:]
摘要: 修饰组学是蛋白质组学的重要分支，旨在系统性地鉴定、定量和分析生物样本中所有蛋白质翻译后修饰（PTM），包括修饰类型、位点及其动态变化。其核心目标是全面鉴定PTM、精确定量修饰丰度以及解析功能机制。主要依赖质谱技术，结合特异性富集策略（如亲和富集、化学探针）和定量方法（标记定量如TMT、SILAC，非标记定量）。研究覆盖磷酸化、乙酰化、泛素化、糖基化、氧化还原修饰等。关键挑战包括化学多样性、亚化学计量、动态范围宽、位点准确定位和数据分析复杂性。前沿方向包括多重修饰分析、单细胞修饰组学、空间修饰组学[阅读全文:]
摘要: 代谢通路（Metabolic pathway）是指由一系列酶促化学反应串联而成的、具有特定生物学功能的连续过程。起始分子（底物）被逐步转化为一系列中间代谢产物，最终生成终产物。代谢通路并非独立存在，它们通过共享的中间产物和能量载体紧密连接，共同构成复杂的代谢网络，维系生物体的生长、繁殖、稳态和环境响应。依据功能，代谢通路主要分为分解代谢（catabolism）、合成代谢（anabolism）和两用代谢（amphibolic pathways）。核心通路包括糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化、脂肪酸β[阅读全文:]