胆固醇氧化酶

鸡蛋胆固醇不可怕，降低炎症也有它糖尿病患者早餐吃一个鸡蛋和吃一碗燕麦粥是一样健康的？甚至鸡蛋更健康？College of Agriculture, Health, and Natural Resources的营养学教授Maria-Luz Fernandez的最新研究成果表示鸡蛋可能对糖尿病患者属于更健康的饮食。Fernandez教授和她的同事们得到的证据表明，一个鸡蛋可能不仅属于糖尿病患者饮食中可以接受的类别，它可能会被证明提供意想不到的保护，防止潜在的可能导致心脏疾病的炎症进程。这篇研究发表在最近的Nutrients。Fernandez教授解释说，糖尿病影响了近25万美国人和全球各地多达400万人的生活。糖尿病患者往往需要控制他们的饮食——包括避免高脂肪、胆固醇、钠和糖。大多数糖尿病患者都了解。吃谷物如燕麦片是有好处的。而鸡蛋因为它的胆固醇含量，不属于合适饮食。但Fernandez教授和她的同事们质疑这种假设。不能忽视的事实是：鸡蛋充满了高质量的蛋白质和其他有价值的营养元素；在世界大部分地区市场都有供应，而且容易煮食。此外，它们的味道很好。“鸡蛋含有类胡萝卜素叶黄素和玉米黄素，是天然的色素，能够防止体内氧化应激和炎症，”Fernandez教授表示。研究人员选择了患有2型糖尿病的个体，所有个体都经过医生的诊治，并且病情在良好的控制之下。参与者随机选择每天消耗一个鸡蛋或一碗燕麦粥，并持续五周。再经过三周间歇期。在每个周期结束时，研究人员需要测量的所有主要和次要指标。在13周结束时，研究者发现血浆中总胆固醇，LDL，甘油三酯，血糖，或者其他任何参数的水平在两组之间并没有差异。这很有趣，因为之前的预期结果是燕麦片饮食会比鸡蛋好。而事实证明，两者效果类似。但真正让人吃惊的是，炎症过程的标记物在鸡蛋组的含量是下降的。这一发现的重要意义是糖尿病患者有一个明显特征是具有低度炎症，通过食用鸡蛋，炎症被降低。肿瘤坏死因子（TNF）-α和天门冬氨酸氨基转移酶（AST）的水平降低。该研究是临床干预实验。不过持续时间短，而且没有包括未经控制的糖尿病患者和有并发症的糖尿病患者。研究人员计划未来会在较长的时间段内测量一个较大的队列

p style=" text-indent: 2em " 《细胞》子刊：高胆固醇竟会加速干细胞增殖，使肠道肿瘤生长加速100倍! /p p 　　在以往的研究中我们发现：高胆固醇饮食和胃肠道癌症密切相关。但是高胆固醇和胃肠道癌之间到底存在着什么样的联系呢? /p p 　　在最近一期的《Cell Stem Cell》上，一篇名为“Phospholipid Remodeling and Cholesterol Availability Regulate Intestinal Stemness and Tumorigenesis”的文章揭开了高胆固醇促进癌症发展的一角：发现小肠干细胞中一旦缺少某种酶，癌症就会开始疯狂增长，最终可使癌症发展速度增加100倍! /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/a09f5498-822c-4b04-a679-8d9bdb577392.jpg" / /p p 　　来自加利福尼亚大学洛杉矶分校参与本次研究的Peter Tontonoz教授说道：“我们发现胆固醇会影响小肠干细胞的增殖速度，从而加速肿瘤形成速度，而相对于正常的水平来说，这个加速过程高达100倍!” /p p 　　丢失的酶，疯长的干细胞! /p p 　　Tontonoz教授在研究中发现：缺少了Lpcat3酶之后，小肠干细胞开始疯狂增殖。于是研究人员开始研究Lpcat3酶的作用。在小鼠模型中，研究人员利用荧光标记法标记了小鼠的肠道细胞，结果发现：缺失Lpcat3酶的小肠干细胞，增殖速度接近正常情况下的3倍! /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/53bb7384-b92c-492c-9497-644c25d04300.jpg" / /p p 　　为此，研究人员开始探索Lpcat3酶缺失到底怎样促进干细胞增长。而在这里，便牵出了我们的主角：胆固醇。 /p p 　　干细胞疯狂增长背后：都是高胆固醇惹的祸! /p p 　　为了探索Lpcat3酶的作用，研究人员进行了进一步研究，发现在Lpcat3酶缺失细胞中，促进胆固醇合成的基因表达上调! /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/24b36d50-a542-4702-a9af-e2f5a8f484aa.jpg" / /p p 　　那么干细胞增长和高胆固醇之间有什么关系呢? /p p 　　研究人员在缺少Lpcat3酶表达的细胞中加入了抑制胆固醇合成的药物，结果发现干细胞的疯狂增长停滞! /p p 　　而为了进一步弄清楚高胆固醇和干细胞增长之间的关系，研究人员在小鼠模型中进行了实验：高胆固醇饮食的小鼠体内小肠干细胞的增速比正常的小鼠快了五分之一! /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/4a7c3fdc-0eb8-4e21-99b1-ec833841680e.jpg" / /p p 　　疯狂增长的干细胞成了癌细胞生长的温床。通过小鼠的肠癌模型发现：在缺少Lpcat3酶的小鼠体中，肿瘤细胞的发生发展更快，小鼠的生存期大大缩短! /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/2fe37f59-f46b-4d72-89ae-029735f07ff2.jpg" / /p p 　　研究人员说道：“高胆固醇使得干细胞的增殖能力增加，从而使肠道内的癌症疯狂增长，增速高达100倍!”胆固醇是人体必需的元素，是细胞膜的重要构成部分，但是富含饱和脂肪和反式脂肪的食物却会为机体带来不必要的胆固醇，这会使得我们机体的胆固醇不断升高。 /p p 　　因此，参与此次研究的Tontonoz教授说道：“我们应该避免使用过多加工过的食物：比如红肉。”在下一个阶段，研究人员将研究胆固醇在其他癌症中的作用。与此同时，本次研究也为他汀类药物降低癌症风险提供了一定的佐证。 /p p 　　而在饮食选择方面，合理的摄入营养元素才是健康的选择。多吃蔬菜水果。 /p

胆固醇作为具有四环的脂质，是一种难以分解的强促炎分子，可加速动脉粥样硬化和非酒精性脂肪性肝炎。高胆固醇是心血管疾病的主要危险因素，目前没有药物能够通过直接促进胆固醇排泄来降低胆固醇。人类遗传学研究发现，功能丧失的去唾液酸糖蛋白受体1 (Asialoglycoprotein receptor 1, ASGR1) 变体与低胆固醇和降低心血管疾病风险有关。ASGR1仅在肝脏中表达并介导血液去唾液酸糖蛋白的内化和溶酶体降解。然而，ASGR1影响胆固醇代谢的机制尚不清楚。2022年8月3日，武汉大学宋保亮团队在Nature 在线发表题为“Inhibition of ASGR1 decreases lipid levels by promoting cholesterol excretion”的研究论文。该论文发现Asgr1缺乏通过稳定肝X受体α (liver X receptor α, LXRα) 来降低血清和肝脏中的脂质水平，LXRα上调ABCA1和ABCG5/G8，这分别促进胆固醇转运到高密度脂蛋白和排泄到胆汁和粪便。ASGR1缺乏阻断糖蛋白的内吞作用和溶酶体降解，降低溶酶体中的氨基酸水平，从而抑制mTORC1并激活AMPK，一方面AMPK通过减少其泛素连接酶BRCA1/BARD1来增加LXRα；另一方面，AMPK抑制控制脂肪生成的甾醇调节元件结合蛋白 (sterol regulatory element-binding protein, SREBP1)。抗ASGR1中和抗体通过增加胆固醇排泄来降低血脂水平，并显示出与阿托伐他汀或依折麦布这两种广泛使用的降胆固醇药物的协同有益作用。总之，该研究表明靶向ASGR1可上调LXRα、ABCA1和ABCG5/G8，抑制SREBP1和脂肪生成，从而促进胆固醇排泄并降低血脂水平。胆固醇稳态是通过肠道胆固醇吸收、血浆脂蛋白摄取、从头生物合成以及胆固醇分解代谢和排泄之间的复杂相互作用实现的。迄今为止，降胆固醇药物主要分为三大类：他汀类药物是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶 (HMGCR) 的竞争性抑制剂，通过降低胆固醇生物合成和上调低密度脂蛋白 (LDL) 受体 (LDLR) 提高低密度脂蛋白 (LDL) 摄取来降低血浆胆固醇；依折麦布是一种肠道胆固醇吸收抑制剂，通过抑制Niemann-Pick C1样1的内吞作用来阻止胆固醇摄入；PCSK9抑制剂通过稳定LDLR4增加肝脏LDL摄取。尽管这些药物已被广泛使用，但仍有很大一部分患者患有复发性心血管疾病 (cardiovascular disease, CVD)，他们的 LDL 胆固醇水平未能达到指南中推荐的目标水平。最重要的是，这些现有的降胆固醇药物都没有通过直接促进胆固醇分解代谢或排泄来降低胆固醇。mTORC1和AMPK是感知细胞营养和控制新陈代谢的两个主要调节器，它们通过多种机制受到反向调控。尽管AMPK已被提议作为代谢疾病的潜在治疗靶点，但泛AMPK激动剂会导致心脏肥大，从而阻碍其临床应用。除了激活AMPK的组织特异性作用外，细胞AMPK还受药物、营养物质和AMP的不同调节，导致不同靶点的磷酸化。因此，选择性激活AMPK对于在没有副作用的情况下开发药物至关重要。胆固醇通过ABCG5和ABCG8异二聚体排泄到胆汁和肠腔。ABCG5或ABCG8突变导致谷甾醇血症，这是一种以甾醇积累和过早动脉粥样硬化为特征的罕见疾病。小鼠肝脏中过表达ABCG5/G8基因增加了肝胆分泌胆固醇同时降低了血浆胆固醇。ABCG5/G8的表达主要受LXR在转录水平上的调节，LXR的药理激活通过上调ABCG5/G8增加胆固醇流出。然而，LXR也增加了SREBP1（也称为 ADD1），它驱动脂肪酸生物合成基因的表达，导致肝脏脂肪有害变性和高甘油三酯血症。因此，在临床上直接使用LXR激动剂不能用于治疗高胆固醇血症。该研究揭示mTORC1和AMPK可以被ASGR1所调控。mTORC1被去唾液酸糖蛋白的溶酶体消化释放的氨基酸激活，这些氨基酸通过ASGR1介导的内吞作用进入肝细胞。抑制ASGR1会阻断受体介导的内化和随后的去唾液酸糖蛋白的溶酶体消化，从而激活AMPK并抑制mTORC1。这种机制为选择性激活AMPK提供了高度定位的信号。ASGR1的调控LXR的机制模型（图源自Nature ）胆固醇流出通过增加LXRα和ABCG5/G8，LXRα使ABCA1升高，显示更高的高密度脂蛋白 (HDL) 胆固醇和更低的低密度脂蛋白 (LDL) 胆固醇，也改善了脂蛋白谱。由于mTORC1抑制和AMPK激活，SREBP1被抑制，因此阻止了脂肪生成。此外，缺失Ttc39b增加了LXRα和ABCG5/G8而没有激活SREBP1，证实ABCG5/G8的表达可以与SREBP1的表达分离。由于ASGR1几乎只在肝细胞中表达，因此靶向ASGR1绕过了泛AMPK激动剂的不良副作用，为肝脏特异性激活AMPK和抑制mTORC1 铺平了道路。总之，该研究提供了一种独特的降低胆固醇的方法，抑制ASGR1会增加胆汁和粪便中的胆固醇排泄，ASGR1的功能丧失变体与降低非HDL胆固醇和减少复发性心血管疾病相关，这提示抑制ASGR1是治疗心血管疾病安全有效的方法。原文链接https://www.nature.com/articles/s41586-022-05006-3

据近日报道，公安部指挥破获了浙鲁豫等地利用地沟油制售食用油特大案件。 今年6月以来，北京市食品安全监控中心多次组织多家有关单位的专家，对地沟油鉴定技术开展评估。在将近3个月时间中，检测人员综合运用色谱分析、光谱分析、理化分析及基因鉴定技术等现代分析测试手段，对地沟油鉴定开展了技术攻关，先后对80余个技术指标进行了全方位的筛选，确定了多环芳烃、胆固醇、电导率、特定基因等四大类、20余项有重要鉴别意义的项目，初步建立了地沟油检测的指标体系。 　 其中，胆固醇是一项重要鉴别项目。食用植物油中一般不含胆固醇或含量极低。根据地沟油中可能含有动物源性成分，可以推断如果检出胆固醇并超过一定范围，可怀疑该油脂为地沟油。 通过我们的相关实验表明，作为油脂性样品净化的**技术之一，凝胶色谱净化（GPC净化）可以发挥非常好的作用，在鉴别地沟油这项艰巨任务中，有着很大的应用潜力。请看相关应用报告。 点击下载：凝胶色谱净化-高效液相色谱法测定食用油中的胆固醇

近日，全国标准物质管理委员会召开国家二级标准物质评审会，江苏省计量院化学所研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质(2种)通过专家评审。 　　评审会上，项目负责人就此次申报的溶液标准物质的制备过程、定值方法、均匀性及稳定性考察、不确定度评定等方面内容进行了汇报。最终，专家组一致同意江苏省计量院研制的甲醇中胆固醇溶液标准物质(2种)通过国家二级标准物质的定级鉴定。 　　液相色谱仪作为一种常见的分析仪器，广泛应用于食品医药、环境化学、石油化工等行业相关产品的分析，台件保有量巨大。本次通过的甲醇中胆固醇溶液标准物质可用于液相色谱仪示差折光检测仪和蒸发光散射检测器的检定和校准工作。 　　近5年来，江苏省计量院化学所在各类科研项目的支持下，研制并获批国家有证标准物质19种，包括气体、有机溶液、无机溶液等多个品种。通过总结研制经验和专家指导意见，江苏省计量院将加大标准物质研制投入力度，为提升检测技术和科研能力，拓宽产业计量业务维度贡献更多力量。

地沟油&rdquo 检验向来具有很高的技术难度，国内某机构在筛查了&ldquo 地沟油&rdquo 可能涉及的80多个技术检验项目后，已经找到了包括多环芳烃、胆固醇、电导率和特定基因组成等4类能够排查&ldquo 地沟油&rdquo 的有效指标，初步建立了&ldquo 地沟油&rdquo 检验的指标体系。 上海安谱公司参考《GB 23213-2008 植物油中多环芳烃的测定》和《GB 25223-2010 动植物油脂甾醇组成和甾醇总量的测定》推荐以下色谱耗材! 下载：地沟油中多环芳烃和胆固醇检测耗材选择指南.pdf 上海安谱科学仪器有限公司 地址：上海市斜土路2897弄50号海文商务楼5层 [200030] 电话：86-21-54890099 传真：86-21-54248311 网址：www.anpel.com.cn 联系方式：shanpel@anpel.com.cn 技术支持：techservice@anpel.com.cn

01研究背景在生命科学领域，肠道吸收胆固醇和肝脏合成新胆固醇之间的相互平衡对维持胆固醇的平衡至关重要，然而人们对这些过程的调节机制仍然知之甚少。本期案例研究首次发现并命名了一种肠道激素——Cholesin（肠抑脂素），并揭示了Cholesin在调控机体胆固醇稳态方面的作用和调控机制。Cholesin-GPR146信号轴介导了肠道胆固醇吸收和对肝脏胆固醇合成的抑制作用，这种新发现的激素胆固醇素有望成为防治高胆固醇血症和动脉粥样硬化的有效药物。下面，让我们一起探究这篇近期发表在Cell的优质文章吧！https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.02.024IF: 64.5 Q102研究内容近日，清华大学生命科学学院王一国副教授和南方医科大学南方医学院张惠杰教授在国际知名期刊Cell上发表了 “A gut-derived hormone regulates cholesterol metabolism” 的论文。在此项研究中，作者选用NanoTemper公司的Monolith分子互作仪进行其中肠抑脂素受体的验证工作，MST的技术优势不负众望并发挥了重要作用。为了研究GPR146是否是Cholesin的受体，研究团队使用Monolith分子互作仪检测了Gpr146—/—在小鼠组织中Cholesin的结合情况。在Gpr146—/—小鼠的组织和原代肝细胞中，Cholesin的结合完全消失。进一步的实验证实Cholesin与GPR146的结合具有很高的亲和力。根据GPR146的保守性和预测结构，研究团队通过将6个氨基酸与丙氨酸重置生成了GPR146的突变体。与WTGPR146相比，突变体GPR146对Cholesin的亲和力明显降低，并且无法恢复GPR146—/—原代肝细胞与Cholesin的结合。所有这些体外和体内结合实验都证明GPR146是Cholesin的受体。在此验证工作的基础上，科研团队继续开展后续的实验。图1. 微量热泳动技术(MST)定量测定肠抑脂素-His与GPR146 (野生型或突变体)的结合亲和力。蓝色曲线代表的是野生型GPR146与肠抑脂素-His的结合，平衡解离常数是21.34±0.98 nM 红色曲线代表的是突变型GPR146与肠抑脂素-His的结合。平衡解离常数是971.0±91.5 nM。03技术优势在这篇科研工作中，通过微量热泳动（MST）技术检测到野生型和突变型肠抑脂素-His对GPR146结合的验证。该技术对于分子互作亲和力的检测，Monolith系列仪器不依赖于分子量的改变，蛋白用量少，可以在溶液中表征肠抑脂素-His与GPR146的亲和力，十分有利于蛋白的结构平衡。Monolith分子互作检测仪（点击图片 查看更多）

美国辉瑞制药公司12月21日宣布召回一批总量约1.9万瓶的降胆固醇药立普妥，原因是有消费者投诉称该药物的瓶体散发“异常”气味。 　　辉瑞公司在一项声明中说，立普妥的药瓶是由外部制造商提供的，但辉瑞没有提供该厂家的具体名称。辉瑞还表示，瓶体散发的异味对患者身体健康所造成的影响“微乎其微”。 　　自今年8月以来，由于瓶体散发异味，辉瑞已先后4次召回立普妥，召回的药品总量超过36万瓶。该气味来自一种名为2，4，6-三溴苯甲醚的化合物，它常被用作木材防腐剂。 　　声明称，此次召回事件不会引起立普妥的市场供应短缺。立普妥是美国最畅销的处方药，去年销售额累计达75亿美元。

各有关单位、专家：由中国产学研合作促进会归口的《NADH氧化酶活力的测定》、《醇脱氢酶活力的测定》、《辣椒素合成酶活力的测定》团体标准已完成征求意见稿。根据《中国产学研合作促进会团体标准管理办法》，为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现公开征求意见，欢迎社会各界对标准内容提出修改意见和建议。请各有关单位组织审阅，并于2024年08月18日之前将修改意见反馈至联系人。逾期未回复，视为认可征求意见稿中相关内容。联系人：蔡晓湛联系电话：15801487546邮箱：yuqi@cspq.org.cn中国产学研合作促进会2024年07月18日附件：附件1-《NADH氧化酶活力的测定》征求意见稿.pdf附件2-《NADH氧化酶活力的测定》编制说明.pdf附件3-《醇脱氢酶活力的测定》征求意见稿.pdf附件4-《醇脱氢酶活力的测定》编制说明.pdf附件5-《辣椒素合成酶活力的测定》征求意见稿.pdf附件6-《辣椒素合成酶活力的测定》编制说明.pdf附件7-征求意见反馈表.docx

SREBP（ sterol regulatory element-binding protein）信号通路通过一系列负反馈机制调控着细胞内固醇类物质的稳态。SREBP 是一类可以结合 sterol 调控元件序列的转录因子，属于 basic-helix-loop-helix leucine zipper (bHLH-zip) 家族。哺乳动物中，SREBP 有三种不同的形式，分别是 SREBP-1a, SREBP-1c 和 SREBP-2。SREBP-1 系列主要负责脂肪的从头合成，a 和 c 在不同的组织中的表达谱不一样；SREBP-2 主要负责胆固醇的代谢和稳态【1,2】。在未激活状态下，SREBP 的 N-terminal 转录因子结构域和 C-terminal 调节结构域由两个跨膜结构域相连，像发卡一样卡在 ER 膜上，并且两端结构域此时都面对着胞质，而连接两个跨膜结构域的 loop 大概有 30 个氨基酸在 ER 的内腔（图 1）。SREBP 的 C-terminal 结构域组成型的结合 Scap (SREBP cleavage-activating protein) 蛋白的 C 端 WD40 结构域。在 WD40 结构域前，Scap 蛋白还包含 8 个跨膜结构域，其中 S2-S6 是固醇感受器结构域（sterol-sensing domain, SSD）【1-3】（图 1）。当 sterol 比较丰富时，Scap 和另一个 ER 上的膜蛋白 Insig-1/2 (insulin-induced gene) 相互作用，此时 Scap 和 SREBP-2 也相互结合在 ER 的膜上。Scap 和 Insig 的结合需要胆固醇或胆固醇的类似物参与，比如 25-hydroxycholesterol (25HC)。当 sterol 水平下降时，Insig 和 Scap 不再相互作用，此时 Scap 会经历一系列结构变化去暴露出它的膜泡转运信号「MELADL」，于是 Scap 拽着 SREBP-2 一起，会在 COPII 介导的囊泡运输作用下从 ER 转运到高尔基体。一旦到了高尔基体，SREBP-2/Scap 复合物就会遇到活化的蛋白酶，S1P (site-1 protease) 和 S2P。S1P 首先会把 SREBP 两个跨膜结构域的 loop 切断，将 SREBP 分成两个部分，此时每一部分仍然有一个跨膜结构域保留在膜上。随后 S2P 会继续在连接 SREBP N 端结构域的跨膜区切割，于是 SREBP 的 N 端转录因子结构域被释放，然后进核启动相关基因的表达【1-3】（图 1）。图 1. SREBP 信号通路简化示意图 尽管这条信号通路已经发现了几十年，但是具体的结构信息和分子机制仍然尚未被完全阐述。2021 年 1 月 15 日，Science 杂志在线发表了来自颜宁和闫创业合作发表，题为 A structure of human Scap bound to Insig-2 suggests how their interaction is regulated by sterols 的研究长文，通过冷冻电镜技术， 解析了人源 Scap 和 Insig-2 包含 25HC 分子的复合物结构，揭示了固醇类分子调节 SREBP 信号通路的分子机制。为了阐明该信号通路分子机制，在此前，一些低等物种的同源结构也有被陆续解析。比如，来自古细菌的 S2P MjS2P 的晶体结构【4】，分枝杆菌 Insig 同源结构 MvINS【5】，和来自酵母的 SREBP 和 Scap C 端结构域的同源蛋白，Sre1【6】和 Scp1【7】。SSD 结构域在很多蛋白中可见，并且有很多工作已经揭示了 SSD 的结构信息，比如 Niemann-Pick type C (NPC1), Patched 1 (Ptch1), NPC1L1, 和 Dispatched 蛋白的冷冻电镜结构【8-13】。尽管如此，在 SREBP 信号通路中，25HC（或其他类固醇分子）的结合位点和 Scap 与 Insig 的相互作用机制仍然未知。此外，此前报道显示 Insig 结合 25HC 而不是胆固醇，然而 Scap 却只能结合通过它的内腔结构域（Loop1）结合胆固醇。为了更加清晰的阐述相关分子机制，作者结合生化和冷冻电镜技术，解析了 Scap_Insig-2_25HC 三者的复合物结构。结构中，跨膜结构域的平均分辨率 3.7 Å。Scap 的 SSD 和 Insig-2 的所有跨膜区结构都被解析，其中 25HC 分子像三明治一样夹在 Scap 的 S4-S6 部分和 Insig-2 的 TM3/4 之间（图 2）。图 2. Insig-2 和 Scap 包含 25HC 的复合物结构结构显示，Scap 的 S4 中间「解旋」状态部分对于 25HC 的结合和 Insig 相互作用至关重要。Scap 的跨膜结构域与 NPC1 和 Ptch1 类似，但是 Scap 在 S4 区域有一个特别之处 —Scap 的 S4 在中间「断开」形成了一个类似解旋的扭结，使 S4 分成了两个半个的 helix，S4a 和 S4b （图 2）。但在 NPC1 和 Ptch1 的相应区域是完整的。正是由于这个扭结，使得 S4a 向 SSD 内倾斜，给配体的结合腾出了空间。结构和生化实验证明，S4 螺旋的不连续对于配体的结合和与 Insig-2 的相互作用不可或缺。Insig-2 的结构与此前解析的 MvINS 结构类似。在 MvINS 的晶体结构中，一个内源的 diacyl-glycerol (DAG) 分子插入在 TM1/2/3/5 的中心口袋中。结构类比之后，发现在 Insig-2 的相应区域也有类似的口袋，此前的结构预测该口袋也是用来装固醇类配体的【5,14】。但是，通过解析的结构发现，尽管在相应的区域确实存在一个相似的口袋，但是在口袋内没有观察到任何的电子密度。进一步发现，25HC 实际上是结合在 Scap 和 Insig-2 的相互作用界面。而对于在口袋附近进行氨基酸突变也不会明显影响 25HC 依赖的 Scap-Insig-2 相互作用（图 3），进一步证实了口袋并非结合配体的位置。图 3. Insig-2 上的口袋对 25HC结合的影响总的来说，结合整个结构和生化实验结果，文章较完整的揭示了 Scap 和 Insig-2 之间以 25HC 依赖的方式的跨膜相互作用分子机制（图 4）。尽管如此，依然还有很多问题需要被解决。比如为什么有了配体的结合后，Scap 的构象就会阻止 MELADL motif 被囊泡的识别，不被转运至高尔基体？在 Scap 上，以胆固醇依赖的方式进行构象改变的 Loop1 是否会耦连 S2 和 S4 的运动？单独的 Scap 和 Insig 结构又长得怎么样？等等一些问题，不是这一个结构可以解释的，不过该结构给这些未来更复杂的问题提供了一定的线索和启示。图 4. 简化的分子机制模型颜宁、闫创业为论文共同通讯作者，西湖大学博士后鄢仁鸿、清华大学博士生曹平平、宋闻麒为本文的共同第一作者。冷冻电镜数据分别在国家蛋白质科学中心（北京）清华大学冷冻电镜平台和西湖大学冷冻电镜平台收集，清华大学高性能计算平台和西湖大学超算中心分别为本研究的数据处理提供了支持。

国家标准计划《葡萄糖氧化酶活性检测方法》由 SWG11（全国工具酶标准化工作组）归口 ，主管部门为国家标准化管理委员会。 拟实施日期：发布即实施。主要起草单位 福建南生科技有限公司 、夏禾（杭州）生物技术有限公司 、夏禾（深圳）生物技术有限公司 、宁夏夏盛实业集团有限公司 、厦门银祥集团有限公司 、深圳市新产业生物医学工程股份有限公司 、武汉新华扬生物股份有限公司 、廊坊诺道中科医学检验实验室有限公司 、天津博菲德科技有限公司 、广州市进德生物科技有限公司 、山西大禹生物工程股份有限公司 、河北省微生物研究所有限公司 、武汉瀚海新酶生物科技有限公司 、深圳市海拓华擎生物科技有限公司 。主要起草人 黄发灿 、郑登忠 、郑恬烨 、沈涛 、张志刚 。附件：国家标准《葡萄糖氧化酶活性检测方法》征求意见稿.pdf国家标准《葡萄糖氧化酶活性检测方法》编制说明.pdf

p style=" text-indent: 2em " 12月2日，“原电池法超高纯氧化镁/电力联产项目技术成果发布会”在河北省唐山市海港经济开发区举行。由北京理工大学(唐山)转化研究中心自主研发的“原电池法超高纯氧化镁”技术实现突破。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 高纯度氧化镁是精细化工产品和高温耐火材料，大量用于航空航天电子等各个高端领域。目前，国内外获取氧化镁生产工艺主要为矿石煅烧法和海水/卤水提纯法，矿石煅烧法氧化镁纯度最高仅有98.5%，已无法完全满足我国冶金等高端制造产业需求 而日、美、欧洲海水合成法则长期处于垄断地位。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 12月1日，中国科学院唐山高新技术研究与转化中心组织相关专家，在唐山市对由唐山海港经济开发区北京理工大学机械与车辆学院转化研究中心完成的“原电池法超高纯氧化镁/电力联产的技术研究”项目举行了成果评价会。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 与会专家形成评价意见为：该项目基于电化学原理，开发了以纯镁材料为阳极、自主开发的纳米级碳/非贵金属基催化剂为复合阴极、中性溶液为电解液的化学原电池。通过外接储电介质、用电装置或并入电网，既实现了清洁电能的输出，又得到超高纯氢氧化镁产物。该氢氧化镁煅烧后可制得纯度高达99.95%的超高纯氧化镁。项目在电化学反应池构造、阴极高效催化加快电化学反应速率、电力和产物的高效联产等方面有鲜明的自主创新性。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 项目实现了超高纯氧化镁的高效和清洁生产，为超高纯氧化镁的获得提供了新技术途径，对氧化镁基和含氧化镁的合成原料以及高温材料的进一步高性能化和功能化有重要的现实意义。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 项目的工艺路线和生产方式已得到充分的实验室验证和一定规模的实际生产验证，产品质量稳定，技术先进、成熟，可以规模化生产。该成果具有良好的社会、经济和环保效益，应用前景广阔，对不同行业的联合互惠和融合发展有示范带动作用。 /p p br/ /p

当单分子遇上基因组学，它们会擦出什么样的火花?著名华人学者谢晓亮(Sunney Xie)博士围绕这个话题，在《美国医学会杂志》(JAMA)上发表了文章。谢博士现任哈佛大学化学及化学生物学系教授，也任北京大学生物动态成像中心主任。 　　谢博士写道，单分子成像和操作的进步导致了单分子生物学的出现。由于全世界多个实验室的努力，单分子生物学已经改变了解决问题的方式，并产生了许多新的知识。 　　他举了早期一个胆固醇氧化酶的例子。这种酶包含黄素基团，在氧化形式下发出荧光，而在还原形式下不发荧光。荧光的每个开/关循环对应于酶促循环，实现了酶促反应的实时观察。在单分子基础上，化学反应以随机方式发生(即发生化学反应的等待时间是随机的)，而不是像大量分子那样是确定性的。 　　谢博士认为，这种实时观察单分子化学反应的能力非常重要，因为许多分子(如DNA)在活细胞中以单分子(染色体)存在，这意味着基因组中的变化是随机的。因此，个体中每个生殖细胞都是不同的，而原发性肿瘤中的癌细胞也是高度异质性的，这使得单细胞测序成为必需。 　　不过，单细胞基因组的测序需要全基因组扩增。为此，谢博士及其同事开发出单细胞基因组MALBAC扩增技术，与目前广泛使用的多重置换扩增相比，提供了更加准确的拷贝数变异和单核苷酸变异检测。 　　目前，MALBAC技术已经应用在体外受精和癌症诊断上。为了协助体外受精，MALBAC现已应用于胚胎植入前基因组筛查(PGS)和胚胎植入前遗传学诊断(PGD)，以避免染色体异常和单基因疾病的遗传。 　　与之前应用于PGS和PGD的技术相比，MALBAC带来了更高的精确度，能同时避免染色体异常和点突变。2014年，首例经MALBAC进行单基因遗传病筛查的试管婴儿出生，不患有父亲所携带的单基因遗传病。这为那些患有遗传疾病的夫妇带来了令人激动的消息。 　　此外，谢博士也表示，MALBAC也已经用于循环肿瘤细胞的测序。在分析肺癌患者的循环肿瘤细胞时，人们发现，与高度异质的点突变不同，同一患者循环肿瘤细胞中的拷贝数变异是相似的，同一癌症类型的不同患者也相似，但不同类型的癌症就明显不同。这为基于拷贝数变化模式的无创癌症诊断带来了可能。 　　谢博士认为，计算单细胞中的拷贝数和检测点突变的能力不仅是可能的，而且是极为重要的。这种单分子方法能够在单分子水平上探索、了解并改善生命，也为精准医疗提供了一个具体的例子。

液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)在人体血清(浆)类固醇激素检测中展现出优于传统免疫学方法的特异性高、分析测量范围宽、多标志物同时检测等特点，已成为国际内分泌学领域相关疾病实验室诊断的首选方法。目前，国内医学实验室开展血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测多参考已发表学术论文和仪器厂家说明书提供的通用操作和检测程序。然而，血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的技术难度大，临床实验室检验人员大多数缺少质谱领域专业培训和实践经验，而通用程序缺乏针对性和实操性，尤其我国尚无针对该检测程序和质量保证的系统性文件，导致实验室间检测结果存在较大差异，阻碍了该技术的临床应用。为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测，共识从检验前、中、后程序及其质量保证进行详细说明，并提出针对性建议，为实验室开展该检测项目提供参考，以推动我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的临床应用和结果一致性。　　类固醇激素是一类具有环戊烷多氢菲母核的脂肪烃化合物，根据化学结构及生理功能可分为肾上腺皮质激素(糖皮质激素、盐皮质激素)、性激素(雌激素、雄激素、孕激素)及维生素D [ 1 ] ，在人体生长发育、能量代谢、免疫调节、生育功能调节等方面发挥重要作用。血清(浆)类固醇激素异常与先天性肾上腺皮质增生(congenital adrenal hyperplasia，CAH)、原发性醛固酮增多症、库欣综合征、多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)、儿童发育延迟或性早熟等多种内分泌疾病密切相关 [ 2 ] ，因此其检测广泛应用于多种内分泌疾病的临床研究、诊断以及健康评估。传统免疫学方法尽管自动化程度高，但特异性相对不足，且线性范围窄，难以实现精准检测。液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS)具备特异性高、分析测量范围宽等性能优势，且能在短时间内同时准确测定多种类固醇激素及中间代谢产物，是目前精准、全面定量分析血清(浆)类固醇激素的首选方法 [ 3 , 4 ] 。　　尽管已有众多研究报道多种类固醇激素的LC-MS/MS检测，包括方法开发和优化 [ 5 , 6 ] 、生物参考区间建立 [ 7 ] 等，国外已有针对血清(浆)雄激素、雌激素LC-MS/MS检测程序的指南 [ 8 ] ，国内有LC-MS/MS临床应用通用建议共识及25羟-维生素D和雄激素LC-MS/MS检测的共识 [ 9 , 10 , 11 ] ，但依然缺乏涵盖检验前、中、后阶段的LC-MS/MS检测操作程序和质量保证的指南和共识。基于此，为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测，中国质谱学会临床质谱专家委员会组织专家参阅国内外相关文献并结合临床应用经验，面向医学实验室临床质谱检验人员，针对肾上腺皮质激素和性激素LC-MS/MS分析全流程的质量保证进行详细说明并提出建议，为实验室开展血清(浆)类固醇激素检测项目提供参考，以推动我国血清(浆)类固醇激素检测的临床应用和结果一致性，提升我国类固醇激素异常相关疾病的精准诊断能力。　　01血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验前质量保证　　(一)标本采集　　人体类固醇激素浓度受多种因素影响，包括昼夜节律、生理周期、采血体位和药物等，应根据临床具体需求和激素水平影响因素，制定合理采样流程，并推荐给标本采集人员和患者。例如：皮质醇分泌通常在清晨6：00—8：00达到峰值浓度，因此峰值监测推荐清晨采集患者血液标本 连续监测则采样时间点应相对固定 [ 12 ] 醛固酮仰卧位采血比直立位采血检测结果低50% [ 13 ] 女性患者进行血清(浆)雌激素检测时需明确卵泡期、黄体期等信息，对于无规律月经周期女性，需明确绝经(特别是早绝经)原因，如自然绝经、外科手术、辐射、药物作用等 [ 14 , 15 ] 。　　含有分离胶的促凝管中存在睾酮干扰峰，且分离胶可吸收类固醇激素，标本体积和储存时间也可不同程度影响检测结果 [ 16 ] 。新生儿CAH二级筛查中，EDTA采血管可导致17α-羟孕酮、雄烯二酮及11-脱氧皮质醇的LC-MS/MS检测结果偏高，造成假阳性 [ 17 ] 。另外，更换采血管品牌或批号也可能影响待测物色谱峰分离度，应制定包括峰分离度、保留时间漂移范围等色谱参数的可接受标准，以监测潜在干扰峰的影响强弱及变化。　　建议1 针对有昼夜和/或周期节律的类固醇激素，实验室应根据其临床预期用途，指导患者和采血人员选择合适的采血时机，例如清晨采血检测皮质醇、睾酮水平，卵泡期采血检测雌激素水平。推荐采用不含分离胶的血清(浆)采血管采集标本，新生儿二级CAH筛查推荐采用肝素抗凝剂采血管。　　(二)标本保存和运输　　实验室应根据类固醇激素质谱检测的标本保存条件及检测频率进行标本的稳定性验证 [ 18 ] 。标本稳定性验证实验应至少包括环境温度、冷藏和/或冷冻条件下的稳定性，如果标本存在冻存后复查的可能，还需考察反复冻融对标本稳定性的影响。另外，标本采集、运输及前处理阶段的稳定性也需进行评估。标本稳定性实验均需使用新鲜血清(浆)，通过比较新鲜采集和保存后的血清(浆)标本检测结果评估其稳定性。　　如果实验室根据参考文献报道或试剂说明书设置标本保存条件，需包含明确的稳定性、标本类型、类固醇激素浓度、保存温度范围、保存时间以及保存后标本浓度较新鲜标本的变化百分比。为确保标本保存后类固醇激素检测结果“稳定”或“无明显变化”，需明确测量程序、含量计算程序及含量变化的可接受范围。如果这些信息缺失，实验室应自行建立标本稳定性的可接受条件。　　建议2 实验室应根据标本保存的实际需求，使用新鲜标本对来自文献报道或试剂说明书的标本稳定性进行验证，或自建稳定性可接受的标本保存条件。建议血清(浆)标本中类固醇激素稳定保存的条件及时间见 表1 。　　02 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验质量保证　　(一)标本前处理　　标本前处理方法取决于待测物的理化性质、灵敏度要求和分析方法。其目的是将待测物从血清(浆)及其他潜在干扰物质中分离、提取、纯化，并实现对待测物的浓缩。大多数糖皮质激素(如17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、11-脱氧皮质醇、皮质醇、可的松)和盐皮质激素(如孕烯醇酮、孕酮、脱氧皮质酮、皮质酮)为疏水结构，均可与相应转运蛋白结合存在于血液中，游离形式约占1%。但血液中，约50%醛固酮以游离形式存在。睾酮和雌二醇与白蛋白结合力弱，与性激素结合球蛋白(sex hormone binding globulin，SHBG)结合力强，2%~4%睾酮呈游离形式，60%~75%睾酮与SHBG结合，20%~40%睾酮与白蛋白结合 [ 1 ] 。平衡透析可去除血中结合型类固醇激素进而检测游离型激素水平，但测量程序要求更高的灵敏度。如果结合型类固醇在水解前无法被直接检测，则需水解后进行检测，并明确结合型类固醇是否完全水解，且水解步骤不会导致类固醇降解，如硫酸雌酮在提取之前需通过水解酶获得游离型雌酮。亲脂性性激素(雄烯二酮、睾酮、双氢睾酮、雌酮、雌二醇、雌三醇)较亲水性性激素(硫酸脱氢表雄酮、硫酸雌酮)在血液中浓度低，因此亲脂性性激素的LC-MS/MS测量程序通常需要更复杂的标本前处理以消除基质干扰并浓缩待测物以达到理想的定量限(limit of quantification，LOQ)。　　血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的标本前处理流程通常包括：(1)取等量临床标本、标准品、质控品和基质空白 (2)加入内标物 (3)提取 (4)纯化 [ 19 ] 。对易氧化的类固醇激素，前处理时需尽可能避免发生氧化以防待测物降解及产生干扰物。例如，在样品浓缩时使用惰性气体(如氮气)，而非加热真空离心浓缩。去除可能干扰检测或影响前处理的物质后，宜将分析物转移到液相色谱流动相洗脱溶剂中，保持初始浓度比例，以备后续分析。推荐使用与待测物具有相似结构和离子化性质的同位素标记物(或结构类似物)作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物，例如氘代或 13C标记的类固醇。通过比较已知浓度内标物与待测物的信号，校正样本前处理、色谱分离、离子化过程及基质效应所产生的误差。类固醇激素的同位素内标物大多为商品化试剂，如无商品化试剂，应优先选择使用非内源性但与待测物结构类似的合成类固醇作为内标物，并确保内标物与待测物具有相同或相近保留时间。内标物的相对分子质量应至少比相应待测物大3，氘代或 13C标记数量控制在7，化学纯度应≥98%，同位素内标物纯度≥97%。　　内标物需加入到所有校准品、质控品和待测标本中，且应在提取或纯化步骤之前或同时加入。加入内标物后需静置足够长的时间(通常15~30 min)以平衡内标物与结合蛋白的相互作用，抵消因蛋白结合导致的检测浓度偏低，如睾酮和睾酮-d 3需30 min完成平衡(22 ℃)。内标物的质谱信号强度应在不同分析批次中保持稳定，平衡时间不足可能会导致内标物信号强度不稳定。　　建议3 使用与待测物有相同理化性质的商品化同位素标记物作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物( 表2 )，浓度设置在校准曲线的中浓度或医学决定水平附近，实验室应制定内标物信号强度波动的批间可接受范围。　　血液中存在的大量蛋白质、多肽、小分子化合物等可引起LC-MS/MS的离子源和检测器饱和，导致离子抑制或分辨率不足，干扰检测结果。因此，LC-MS/MS分析前应提取待检测物，去除无机化合物(如盐)、蛋白质、脂质(如甘油三酯)和磷脂等物质的干扰，提高检测灵敏度、重复性和稳定性。　　LC-MS/MS分析标本的提取方法包括蛋白沉淀(protein precipitation，PPT)、液液萃取(liquid-liquid extraction，LLE)、固相萃取(solid-phase extraction，SPE)等。PPT利用蛋白沉淀剂使蛋白变性沉淀，离心后直接取上清液进行检测，不适用于含量较低或有蛋白结合特性的类固醇激素。LLE利用溶剂的相似相溶原理，将目标化合物从液体混合物中分离出来，因操作繁琐且需要消耗大量有机溶剂，故临床常用固相支撑液液萃取(supported liquid extraction，SLE)替代传统LLE，降低有机溶剂消耗。而SPE采用固体颗粒色谱填料(通常填充于小柱型装置中)对样品不同组分进行化学分离，较SLE具有更优的去磷脂干扰能力，是类固醇激素标本提取的首选方法，但也具有操作步骤多、成本高等缺点。针对类固醇激素的不同极性，脂溶性激素通常选择亲脂基团填料的SPE方法萃取待测物，非脂溶性激素选择亲水基团或阴阳离子交换填料的SPE方法萃取待测物。为进一步去除与待测物共同洗脱的干扰物，可联合LLE和SPE，或吹干提取物后用不同溶剂重新提取。其中，通过高效液相色谱(high performance liquid chromatography，HPLC)可在线进行SPE，以减少手工操作，节省时间和人力成本，但目前尚无多种类固醇激素在线SPE提取解决方案。也有通过使用单个或多个提取柱串联色谱柱，如提取/上样柱、一次性SPE柱、二维色谱，提高色谱分离效率和检测灵敏度，使血清(浆)标本无需或只需经简单蛋白沉淀处理即可进行分析。　　建议4 根据待测类固醇激素理化性质及测量灵敏度要求推荐使用SLE或SPE标本提取方法。　　(二)类固醇激素LC-MS/MS定量分析　　LC-MS/MS通过结合HPLC的高效分离浓缩能力与三重四极杆质谱的高特异性和高灵敏度定量性能，准确测量标本中浓度极低、理化性质相似的类固醇激素，其特异性较免疫学分析明显提高。　　1. HPLC分离：HPLC是一种基于待测物在固定相和流动相中具有不同分配系数的分离技术。通常使用对非极性分子具有高亲和力的非极性固定相(如 18C、五氟苯基等)色谱柱分离类固醇激素 [ 20 ] ，通过流动相极性变化将吸附于色谱柱上的类固醇激素重新溶于流动相，从而实现逐步洗脱分离。通过开发精密的流动相梯度洗脱程序和使用适合的色谱柱可以分离结构非常相似的类固醇激素及其代谢物，包括一些同分异构体(如21-脱氧皮质醇、11-脱氧皮质醇)。通过依次洗脱标本中所有待测物，降低检测信号的复杂度，分离组分信号随时间出现一组近似高斯分布的色谱峰群，生成检测信号强度随时间变化的色谱图。另外，流动相中通常加入挥发性添加剂(如0.01 mol/L甲酸铵、0.1%甲酸)，其浓度不应超过0.5%，以增强化合物离子化，而不应含非挥发性流动相添加剂。色谱柱可选择粒径较小的分离柱，实现短时间内更好的分离效果，也可根据文献综合选择。色谱柱应在寿命期限内使用，并根据检测量、峰型、保留时间、分离度、柱压等参数判断是否需要更换。实验室应做好色谱柱的日常维护，在每日检测结束后进行日常冲洗程序，并最终将色谱柱保持在95%及以上的甲醇或乙腈中，尽可能地延长色谱柱的使用寿命及使用质量。　　建议5 为有效分离结构相似的类固醇激素及其代谢产物，推荐实验室使用 18C或五氟苯基填料，色谱柱粒径≤3 μm，有机相梯度洗脱程序：0.5~4.0 min，40%~55% 4.0~6.5 min，55%~75% 6.5~7.5 min，75%~99%。　　2. 串联质谱检测：类固醇激素LC-MS/MS测量程序使用的离子源主要包括电喷雾电离(electrospray ionization，ESI)和大气压化学电离(atmospheric pressure chemical ionization，APCI)。在常规临床检测中，醛固酮、皮质醇、11-脱氧皮质醇、21-脱氧皮质醇、可的松、睾酮、孕酮、17α-羟孕酮、皮质酮、雄烯二酮、脱氢表雄酮可采用ESI或APCI离子源。与ESI相比，APCI离子源温度更高，脱溶剂更充分，因此基质效应更小。然而，APCI更适用极性较小的类固醇激素，如3β-羟基-5-烯类固醇 [ 21 ] ，在需同时检测多个类固醇激素的临床应用中具有局限性。　　类固醇激素分子经离子源电离后进入三重四极杆质量分析器，根据质荷比进行分离，并采用多反应监测(multiple reaction monitoring，MRM)或选择反应监测(selected reaction monitoring，SRM)模式采集数据。最终借助质量分析器选择特定母离子和子离子，通过母离子/子离子对和各分析物及内标物的色谱图及峰面积对目标化合物进行定量。不同仪器，其离子对信息及检测参数并不完全相同，每个化合物通常选择2个离子通道分别作为定性离子和定量离子通道( 表3 )。基于定性离子、化合物极性及内标物分离峰综合判断目标化合物的分离峰。　　建议6 类固醇激素LC-MS/MS检测选择ESI或APCI离子源，采用MRM或SRM模式，应在性能验证时优化质谱参数。　　3. LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认：测量程序的性能要求取决于其预期临床用途、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平。如检测女性、儿童血清睾酮，测量程序的灵敏度需要达到0.02 ng/ml 同时检测浓度差异大的多个分析物，如雌二醇、雌酮、雄烯二酮，需验证测量程序对每个分析物的分析性能是否满足临床需求。值得注意的是，由于血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序包含的人工操作步骤多，各实验室环境条件、仪器设备配置、人员水平相差大，因此即使实验室使用商品化试剂盒(Ⅰ、Ⅱ类)，也应进行性能确认或验证。LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认程序可参考共识 [ 22 ] 或美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)C62-A [ 23 ] ，并根据生物变异、临床指南、政策法规等设定性能验证中每项参数的可接受标准。　　(三)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的分析性能指标　　类固醇激素相关疾病的临床诊断对检测指标及灵敏度有不同需求，实验室应综合临床需求及仪器灵敏度确定LC-MS/MS测量程序分析性能。　　1.肾上腺皮质激素：皮质醇是最主要的肾上腺皮质激素(约占75%~95%)，血液中总皮质醇、游离皮质醇水平及昼夜节律变化常用于辅助诊断原发性和继发性肾上腺功能不全、库欣综合征、艾迪生病。正常成人清晨血清总皮质醇浓度通常在20~50 ng/ml，经平衡透析后的游离皮质醇浓度约占总皮质醇5%，可更准确反应皮质醇水平及节律，推荐检测血清(浆)游离皮质醇(LOQ≤1 ng/ml)。皮质醇联合17α-羟孕酮、雄烯二酮常用于筛查11-羟化酶或21-羟化酶缺乏型CAH。大多数(约90%)CAH由21-羟化酶基因变异导致，患者血清雄烯二酮水平通常升高5~10倍，17α-羟孕酮水平升高幅度更大，而皮质醇水平较低或无法检测。不同年龄、性别人群17α-羟孕酮及雄烯二酮水平差异较大，推荐实验室检测17α-羟孕酮(LOQ≤0.1 ng/ml)，检测区间上限设定在参考区间上限10倍以上 [ 24 ] 。　　硫酸脱氢表雄酮、孕烯醇酮、孕酮、17α-羟孕烯醇酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮常用于已排除11-羟化酶、21-羟化酶缺乏型CAH，及确认3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏和17α-羟化酶缺乏型CAH。在非常罕见的17α-羟化酶缺乏症中，雄烯二酮、所有雄激素前体(17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、硫酸脱氢表雄酮)、睾酮、雌酮、雌二醇和皮质醇水平降低，而盐皮质激素(孕酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮)水平明显升高。醛固酮是典型的盐皮质激素，常用于辅助诊断原发性醛固酮增多症(如肾上腺肿瘤、肾上腺皮质增生)和继发性醛固酮增多症(如肾血管疾病、盐耗竭、钾负荷、肝硬化腹水、心力衰竭、妊娠、Bartter综合征)，以上情况醛固酮水平通常可升高10~100倍。因此，建议醛固酮LOQ≤0.02 ng/ml，检测区间上限设定在参考区间上限100倍( 表4 )。　　2.雄激素：LC-MS/MS较易检测正常成年男性雄激素水平，但对低雄激素水平人群，如女性、儿童以及性腺功能减退的男性，则要求测量程序具有更高的灵敏度。对成年女性，睾酮水平通常用于评估由肾上腺合成异常和PCOS导致的高雄激素血症及相关的女性多毛症、月经紊乱、不孕等疾病。对儿童，睾酮水平通常用于评估外生殖器性别模糊、性早熟或发育延迟，以及用于CAH的诊断。建议女性或儿童的睾酮测量程序LOQ≤0.02 ng/ml，并需配置高灵敏度LC-MS/MS系统，并对样品进行离线或在线前处理，如LLE、SPE或多个提取步骤结合(如PPT结合SPE) [ 8 ] 。　　双氢睾酮以及双氢睾酮/睾酮比值可用于诊断雄激素缺乏症、监测雄激素替代治疗或5α-还原酶抑制剂疗效，建议采用双氢睾酮非衍生化法LC-MS/MS检测(LOQ≤0.05 ng/ml)。雄烯二酮还可用于诊断和评估女性高雄激素血症、多毛症、不孕症，儿童性早熟、发育延迟、CAH，以及肾上腺、性腺肿瘤。在CAH、女性高雄激素血症等疾病中，雄烯二酮水平明显升高，但在3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏症、17α-羟化酶缺乏症及类固醇合成急性调节蛋白缺乏症等罕见病及2岁以下儿童中，其水平较正常成人明显降低，建议其LOQ≤0.02 ng/ml。雄烯二酮检测的子离子与睾酮子离子具有相同的质荷比，因此实验室需验证睾酮和雄烯二酮的色谱分离度。　　脱氢表雄酮和硫酸脱氢表雄酮除联合肾上腺皮质激素用于CAH辅助诊断以外，还可用于鉴别诊断肾上腺功能不全或亢进。与性激素联合可用于区分肾上腺功能初现与性早熟，诊断儿童CAH和女性PCOS。儿童脱氢表雄酮水平较低(通常1~8岁儿童2 ng/ml)，为了准确诊断儿童肾上腺功能初现、性早熟，建议脱氢表雄酮LOQ≤0.02 ng/ml，硫酸脱氢表雄酮LOQ≤30 ng/ml。　　3.雌激素：对低浓度雌激素的准确检测可用于儿童性发育延迟或性早熟的评估，以及绝经后女性乳腺癌发病风险或芳香酶抑制剂治疗效果评估。非衍生化前处理，ESI负离子模式下检测雌二醇、雌酮及雌三醇建议LOQ≤0.01 ng/ml [ 25 ] 。硫酸雌酮在体内的浓度是雌二醇和雌酮的10~50倍，且半衰期较长，因此可用于雌激素水平状况评估。　　建议7 实验室应根据临床需求、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平，建立分析性能满足要求的类固醇激素LC-

摘要本案例提出基于汇健科技的MS Lab on a Chip系统对食用油的特征指纹图谱进行测试和分析的新方法，可鉴别食用油种类和食用油的氧化程度，在食品安全领域具有广阔应用前景。一、前言近期，国务院食安办通报了“罐车运输食用油乱象”的调查结果，食用油安全问题再次进入公众视野。食用油中的各项指标，包括酸价、过氧化值、重金属含量、脂肪酸组成、胆固醇含量、氧化程度等均关乎食用油的安全性和营养价值，这对于消费者的健康至关重要。例如，食用植物油中所包含的甘油三酯、磷脂、游离脂肪酸等多种营养物质可作为能量来源驱动基本的细胞生物学过程，不同种类植物油中脂肪酸和甘油酯的成分差异影响其营养价值，相应的市场价格也各不相同；再者，在长期贮存或油炸条件下，食用油容易氧化变质，释放出各种有害物质，对公众健康构成严重威胁。因而，对于不同种类食用油的鉴定和对于食用油氧化程度的鉴别区分尤为重要。本案例基于汇健科技的MS Lab on a Chip系统进行食用油代谢组和脂质组的测试，并将其应用于食用油不同种类和不同氧化程度的鉴别，为食用油的品质鉴定提供了一种快速、便捷、高效的解决方案。二、实验流程1. 仪器、软件与试剂（1）仪器：ClinMS-Plat RI反射高分辨MALDI-TOF质谱仪（2）试剂与样品：食用油样本（大豆油、稻米油、菜籽油及氧化后的菜籽油）；MetArrayTM微纳质谱芯片（3）分析软件：ClinChip MS Analyzer组学分析软件、Omics-AI组学大数据智能分析平台2. 实验流程（1）样本预处理：获取食用油样本，稀释后加入足量的钠盐，离心后取上层清液后，在MetArrayTM微纳质谱芯片上进行自动点样或与基质混合后手动点样，室温干燥后，送入质谱仪中进行检测。（2）样本检测：质谱采集测定模式为反射模式，食用油代谢组的检测分子量范围为50-400 m/z，脂质组的检测分子量范围为400-1000 m/z。在代谢指纹谱图和脂质指纹谱图中，均以 1000次激光脉冲的平均信号作为该样品点的检测结果。（3）数据分析：在Omics-AI组学大数据智能分析平台和ClinChip MS Analyzer组学分析软件中进行数据的预处理，包括对齐、平滑、寻峰等，并对寻峰列表进行统计学分析如层次聚类（HCL）、主成分分析（PCA）等，以评估食用油指纹图谱对食用油的种类和不同氧化程度的鉴别能力。图1. 实验流程示意图三、结果讨论1. 不同品质的食用油快速鉴别对大豆油和稻米油预处理后重复点样，在反射高分辨MALDI-TOF质谱仪上分别采集样本的代谢指纹图谱和脂质指纹图谱，其PCA结果如图2所示。大豆油和稻米油通过代谢和脂质指纹图谱均可实现聚类，不同种类食用油的鉴别效果较好。需要特别指出的是，由于存在基质效应，传统基质体系无法采集到可靠的小分子代谢组学的指纹图谱，而微纳质谱芯片背景干扰低，无小分子区的抑制效应，因而在MetArrayTM微纳质谱芯片上采集的代谢指纹图谱或脂质指纹图谱均可用于不同种类的食用油鉴别。图2.大豆油和稻米油在芯片体系代谢(A)和脂质(B)指纹图谱的PCA散点图以及在基质体系脂质(C)指纹图谱的PCA散点图。进一步，我们对大豆油、稻米油和菜籽油进行平行预处理后重复点样，并采集样本脂质指纹图谱，图谱的HCL和PCA见图3。HCL和PCA结果具有一致性，均显示出明确的食用油种类区分效果。以上结果显示，利用代谢和脂质组学指纹图谱能够有效鉴别不同品质的食用油。图3.鉴别大豆油、稻米油和菜籽油的PCA散点图(A)及HCL图(B)2. 食用油氧化变质程度评价我们对菜籽油进行了不同程度的加热，其中，A样本为新鲜菜籽油；B样本在150℃加热15 h，用于模拟食用油长期贮存或日常炒菜的情境；C样本为加热菜籽油在170℃加热15 h，用于模拟深度油炸过后的食用油。对三个样本组进行平行预处理后重复点样，并对甘油酯分子段进行分析，其结果的HCL和PCA结果如图4，二者分析结果具有一致性。PCA结果显示，各分组随加热时间延长和温度升高呈梯度区分，新鲜菜籽油和深度油炸后的菜籽油可完全区分。HCL结果显示三个分组可在组内准确聚类，且在高分子段有较大差异。图4.鉴别不同氧化程度菜籽油的PCA散点图(A)及HCL图(B)。采用wilcox检验，我们筛选出在新鲜菜籽油和深度油炸菜籽油中具有显著性差异的特征分子，差异特征分子的小提琴图见图5。筛选出的差异分子主要为甘油二酯（DG）、甘油三酯（TG）和氧化甘油三酯（O-TG）。其中，随着加热温度的升高和加热时间的增长，有一系列的TG响应逐渐降低，其对应相同脂肪酸链组成的氧化态（O-TG）响应则明显增高；同时，也发现一系列DG的响应逐渐增高，疑与甘油三酯受热氧化裂解过程相关。以上结果显示，以甘油酯为主的MALDI-TOF脂质指纹图谱可对食用油氧化变质程度进行快速评价和鉴别。图5. 不同氧化程度菜籽油的差异特征分子的小提琴图。四、结论基于汇健科技的MS Lab on a Chip系统对食用油脂质指纹图谱进行测试和分析，可有效鉴别不同种类的食用油。进一步地，利用ClinMS-Plat RI对甘油酯有良好的质谱检测能力，可以对食用油氧化变质程度进行鉴别并筛选出指向性的特征差异物。这些结果表明，通过精确的高分辨质谱分析，可以确保食用油的质量安全，帮助消费者避免摄入劣质或掺假的食用油，这对于预防因食用劣质油脂导致的健康问题至关重要；同时，通过该技术筛选出的特征差异，可以作为食用油品质的生物标志物，有助于开发新的食品安全检测方法和标准，这对于提高食品安全监管的效率和准确性以及推动相关技术在食品安全领域的应用具有重要作用，可以应用于食用油品质鉴定、食用油变质程度鉴定、地沟油检测等场景，保障食品真实性和食品安全，守护人类健康。ClinMS-Plat RI是国内首台商业化桌面式反射高分辨MALDI-TOF质谱仪，结合配套的微纳质谱芯片、组学分析软件，构成了国内首个实现免基质-代谢组学应用的质谱平台MS Lab on a Chip，解决了国产MALDI质谱仪在小分子代谢组科研领域的“仪器性能不匹配+基质体系不匹配”的两大挑战，具有高性能、高性价比、易操作、维护成本低等优势，尤其可以为生命科学研究提供高通量小分子代谢组研究、高通量高覆盖率脂质组学检测、特殊脂质高灵敏质谱检测、纳米整合组学研究等多种解决方案。如果您有意咨询相关产品信息，欢迎来电咨询和洽谈合作。杭州汇健科技有限公司是一家集临床组学诊断、生命科学工具、医学科研于一体的国家高新技术企业。汇健科技基于微纳材料技术（MT）、生物检测技术（BT）、信息学技术（IT）等多学科交叉技术，构建了具有自主知识产权的高通量创新质谱组学技术平台，致力于提供丰富的质谱产品组合与解决方案，推动精准医学、转化研究与公共卫生事业的发展。汇健科技在组学研究领域拥有研发、生产、质量体系构建、注册报证等全链条的转化能力，为科学研究、生物医药、精准诊疗等行业客户提供稳定可靠的质谱仪器及配套试剂耗材、组学分析软件、定制化的医学科研产品及解决方案。汇健科技始终以“创新组学技术、服务人类健康”为使命，秉承“感知-汇知-智慧”理念，坚持底层核心技术原创和自主可控，采用技术与市场双轮驱动策略，打造全球领先的创新组学产品体系，持续守护人类生命健康。

近日，天津检验检疫局研发出用压片法-X射线荧光光谱法测定相关产品中氧化镁含量的检测方法，缩短了检验出证流程，进一步提高该局实验室检测能力。 　　2004年，商务部、海关总署和质检总局联合发布公告，对部分含有氧化镁的出口矿产品如高岭土等进行氧化镁含量的测定。2009年初，天津检验检疫局组织科技力量进行研发，并于2月中旬建立了压片法-X射线荧光光谱法测定氧化镁的含量，并已应用到日常检验工作中。 　　据了解，天津检验检疫局应用此方法已完成对高岭土、白云石、硅灰石等约50批矿物质中氧化镁的检测工作。

p 　　据贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司报告，在高剂量治疗的患者血清中NAPQI(N-乙酰苯醌亚胺)可能会对肌酐(酶法)、高密度脂蛋白和尿酸这些项目检测造成错误偏低的结果干扰。 /p p 　　贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司对尿酸检测试剂盒(酶促显色法)(注册证号：国械注进20142405730)、高密度脂蛋白胆固醇检测试剂盒(酶法)(注册证号：国械注进20152400582)、肌酐测定试剂盒(肌氨酸氧化酶法)(注册证号：国械注进20142405799)主动召回。召回级别为三级。涉及产品的型号、规格及批次等详细信息见《医疗器械召回事件报告表》。 /p p 　　附件：医疗器械召回事件报告表 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/eb0a1229-4501-46f7-a682-96e3dc002011.jpg" style=" " title=" gov_1537563970965.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/3314f84a-04c5-4961-9d0b-9355cc4c04d7.jpg" style=" " title=" gov_1537563971741.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/143af79f-940c-4938-b896-5c6438cd5975.jpg" title=" gov_1537563972373.jpg" alt=" gov_1537563972373.jpg" / /p p br/ /p

近日，中国科学院西安光学精密机械研究所与西北大学合作，在表面功能化光纤传感器研究方面取得重要进展。研究基于通信单模光纤开发出一种免标记、高灵敏度、高选择性的法布里-泊罗(Fabry-Perot)型干涉探针。该探针具有测试便捷、成本低、温度稳定性高等特点，在生物大分子光谱检测方面具备广泛应用前景。 　　胆固醇是细胞膜、脂蛋白、神经细胞和脑细胞中的重要脂质大分子，其浓度与心脏病、高血压、动脉硬化、中风等疾病密切相关。因此，胆固醇水平检测备受关注。与目前常用的电化学法、酶分析、液相色谱、质谱等检测方法相比，光纤光谱检测方法具有体积小、抗电磁干扰、成本极低、免标记等突出特点，在生物化学检测领域备受关注。 　　传统的光纤光谱检测器件(如长周期光栅、倾斜光栅、表面刻蚀布拉格光栅等)受到制备仪器要求严格、温度及形变交叉敏感等困扰，在实用性上有较大局限。 　　该团队从光纤干涉理论及光与物质的相互作用理论出发，采用单模光纤和光纤插芯制备光纤光谱检测器件，通过范德瓦耳斯力在光纤插芯端面依次贴覆环氧树脂-氧化石墨烯(GO)-β环状糊精多层功能膜，基于最外层β环状糊精的疏水型空心分子结构与胆固醇的靶向性吸附结合原理，实现对胆固醇分子的高灵敏度光谱浓度检测，并在尿素、葡萄糖、抗坏血酸、人体血红蛋白等生化分析领域常见干扰物作用下可以呈现出强选择性，具备可重复制备和可重复检测特性，检出限达到3.5M, 灵敏度为3.92 nm/mM。该成果为表面功能化光纤器件在生化光谱分析领域的应用提供了新的思路和手段。 　　此外，研究通过X射线光电子能谱(XPS)探究EDC/NHS活化GO羧基对分子间键合相互作用影响以及β环状糊精和胆固醇分子的成键作用特性，对检测机制进行了验证分析。 　　相关研究成果发表在Analytica Chimica ACTA上。西安光机所为第一完成单位及通讯单位。图1.(a)为实验装置，(b)(c)为干涉结构。图2.(a)胆固醇检测光谱；(b)参杂/未参杂样本检测波长的Langmuir拟合；(c)选择性；(d)器件制备重复性测试。图3.XPS结果。(a) EDC/NHS未活化/活化羧基传感器的XPS光谱；(b)活化羧基传感器的N 1s光谱；(c)(d)分别为经过/未经过EDC/NHS活化羧基传感器的C1s光谱,(e)(f)分别为其O1s光谱EDC/NHS处理的传感器 (g)EDC/NHS活性羧基示意图。

2009年3月4日，服务科学、世界领先的赛默飞世尔科技宣布在Kenneth L. Maddy分析化学实验室用液相色谱串联质谱成功检测合成雄性类固醇。该系统由Thermo Scientific Aria TLX-2涡流色谱系统和三重四级杆质谱仪组成，可以对来源于马的尿液和血浆中的同化雄性类固醇实现高准确和高灵敏的检测。 总部设在加利福尼亚州戴维斯国家高级实验室是经过授权的药物检测实验室，负责加利福尼亚州六个常任赛马场地以及九个季节赛场和其他一些相关赛事。 准确定量生物体中合成雄性类固醇的最大困难在于样品的制备。在生物体内，内源性的磷脂含量很高，有很强的基质干扰效应。这些干扰物影响待分析物的离子化，降低质谱定量分析的精密度和重现性（因为有离子抑制效应）。赛马的测试实验室一般用传统免疫测定法筛选，然后用气相色谱法质谱法进行确认，以减少干扰物的影响。然而，这些方法灵敏度差，需要复杂的样品制备过程，也不可能去除掉所有的基质干扰。 Kenneth L. Maddy分析化学实验室需要高准确度的分析方法和简单的样品制备过程，这样才能实现对大量的样品进行检测。Dr Scott Stanley教授是分析化学和药理学实验室主任， 用Thermo Scientific TurboFlow技术结合TSQ Vantage三重四级杆质谱仪开发出了相应的检测方案。非法服用合成雄性类固醇后，能够检测到血液中低至ppt(low parts per trillion)含量的物质。而且不需要复杂的固相萃取和液液萃取步骤。 Dr.Stanley 评价说，“该系统简化了我们检测方法的开发过程，除去了冗长和高成本的样品制备步骤，提高了样品检测通量，提高了检测灵敏度和准确性。此外，跟以前方法相比，该方法的定量限也提高了5-10倍。新系统已经成为我们研究合成雄性类固醇的一个基石，估计会节省十万美元的花费。如果仪器寿命按照最少5-7年来算，将最初成本投资收回大约在18-20个月。 若需了解更多关于Aria TLX-2涡流色谱系统和三重四级杆质谱，请邮件sales.china@thermofisher.com，也可以访问我们的网站www.thermo.com/turboflow or www.thermo.com/tsqvantage. Thermo Scientific是Thermo Fisher Scientific,的一部分，是全球科学服务领域的领导者。 关于赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific） 赛默飞世尔科技有限公司（Thermo Fisher Scientific Inc.）（纽约证交所代码：TMO）是全球科学服务领域的领导者，致力于帮助客户使世界变得更健康、更清洁、更安全。公司年度营收达到105亿美元，拥有员工34,000多人，为350,000多家客户提供服务。这些客户包括：医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、研究院和政府机构以及环境与工业过程控制装备制造商等。该公司借助于 Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 这两个主要品牌，帮助客户解决从常规测试到复杂的研发项目中所面临的各种分析方面的挑战。Thermo Scientific 能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室工作流程综合解决方案。Fisher Scientific 则提供了一系列用于卫生保健，科学研究，以及安全和教育领域的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科研的飞速发展不断地改进工艺技术，并提升客户价值，帮助股东提高收益，为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息，请登陆：www.thermofisher.com（英文），www.thermo.com.cn （中文）。

在刚闭幕的温哥华奥运会上，试想有多少运动员需要进行兴奋剂检测。虽然人体内存在多种其他化合物，但难以置信的是，我们可以利用LC-MS/MS选择性地确定痕量级化合物的存在。 　　有时无法直接观察到违禁药物，因此，德国体育大学的Sven Guddat及其同事们采用了Thermo Fisher Scientific的设备。左下方的LC-MS/MS谱图显示了去氢甲睾酮的一种长寿命代谢物的m/z 299&rarr 269定量离子对的谱峰。该代谢物存在寿命非常长，所以发现者将其命名为&ldquo 守夜者&rdquo &mdash 一位防止不法行为的保安人员。 　　唯一的麻烦是，体育运动管理机构需要确认违禁药物的存在。在本例中，确认离子被运动员体内的其他物质遮蔽，请看左图显示的m/z 299&rarr 121 和 m/z 299&rarr 147。这些干扰是被有意放置的吗?不可能，但是这个问题留待法院去判决。作为解决方案提供商，我们只关注如何去除这些干扰。 　　去除干扰是FAIMS的能力。试想如果这篇文章背景干扰很高，阅读文章就会非常困难，甚至会失去一部分原意。右方谱图显示利用LC-FAIMS-MS/MS去除了干扰，在运动员的尿液中发现并确认了&ldquo 守夜者&rdquo 的存在。 　　您是否愿意检测更多物质?FAIMS是一种可用于LXQ, LTQ, LCQ Fleet, TSQ, LTQ-Orbitrap 和 LTQ-FT 仪器的关键配置。FAIMS可以帮助您寻找下一个客户。 (www.drugtestinganalysis.com) DOI 10.1002/data.73 FAIMS在运动药物合成雄性激素类固醇检测中的应用 Sven Guddat, Mario Thevis, James Kapron, Andreas Thomas和Wilhelm Schä nzer 采用质谱识别合成雄性激素类固醇对标准的兴奋剂控制方法提出了挑战。为了揭示服用兴奋剂的违禁行为，必须确认ppm范围内，痕量级合成雄性激素类固醇的存在。利用LC-FAIMS-MS/MS分析了包括表群勃龙、去氢甲睾酮代谢物（17&beta -羟甲基-17&alpha -甲基-18-norandrost-1,4,13-三烯-3-酮）、康力龙、16&beta -hydroxystanozolol和4&beta -hydroxystanozolol的人体尿液样品。根据世界反兴奋剂机构（WADA）法规，禁止在体育比赛中使用这些物质。将葡萄糖苷酸水解，并采用液液萃取制备。所有化合物均获得出色的回收率和精密度。获得表群勃龙和去氢甲睾酮代谢物的线性校准结果，并分别在750-1200和100-600 pg/mL的可靠响应范围内获得其浓度信息。评估检测限为25pg/mL（康力龙）、50pg/mL（去氢甲睾酮代谢物，16&beta -hydroxystanozolol）、100pg/mL（4&beta -hydroxystanozolol）和500pg/mL（表群勃龙）。将该试验应用至兴奋剂控制样品。对于所有分析物，LC-FAIMS-MS/MS均可出色地去除干扰，从而有效扩展了给药后的检测时间。 关键词：运动药物检测；FAIMS；合成雄性激素类固醇；LC-FAIMS-MS/MS 关于赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific） 赛默飞世尔科技 （Thermo Fisher Scientific)（纽约证交所代码：TMO）是全球科学服务领域的领导者，致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过105亿美元，拥有员工约35,000多人，在全球范围内服务超过35万家客户。主要客户类型包括：医药和生物公司，医院和临床诊断实验室，大学、科研院所和政府机构，以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌，帮助客户解决在分析化学领域所遇到的从常规测试到复杂研发的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健、科学研究、安全和教育领域的客户提供一系列实验室装备、化学药品及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科学研究的飞速发展不断改进工艺技术，提升客户价值，帮助股东提高收益，为员工创造良好的发展空间。更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com （英文）或www.thermo.com.cn（中文）。

鸡油货架期鸡油被广泛用于鸡粉、鸡精、鸡汁等家用调味品的生产中，为美味佳肴起着增香亮色的作用。鸡油含脂肪酸、蛋白质、脂溶性维生素、固醇类 等多种成分，鸡油由于含有不饱和脂肪酸，所以容易被氧化，氧化变质的鸡油会产生异味、酸价升高、颜色变深等问题，从而降低鸡油及含鸡油食品的商品和食用价值。鸡油需要具有良好的氧化稳定性和较长的货架期，才可以最大限度保留了鸡脂风味和营养价值。传统评估食用油货架期方法• 质保期研究放在室温或者烘箱下研究随着存放时间样品发生的变化。耗时长！！！• 样品存放后的变化主要通过感官法来判断，人为主观因素比较大。没有数据支撑作为质控依据！ RapidOxy 100模拟快速氧化，评价鸡油的氧化稳定性氧化反应作为含有油脂的食品变质的决定性因素，只有对其进行监控才能得到准确的货架期。通过 RapidOxy 100的加速试验，利用阿伦尼乌斯方程，只需测定三个温度点数据即可预测出常温下的货架期，相比传统恒温恒湿感官评价法，可以减少90%以上的时间，极大的提升测试效率，降低测试成本。测试条件：样品量：5g；压力：700kPa；测试温度：100℃，110℃，120℃；结束条件：20%压降。图：样品氧化后外观表：样品不同温度下测试结果样品1：鸡骨油货架期样品2：鸡脂油货架期样品3：鸡粉油货架期RapidOxy 100快速测试三个温度点下，鸡油的诱导期，采用Oxylogger 100自动计算出不同温度的鸡油货架期，由测试结果得出：取自不同部位的鸡油，氧化稳定性有明显差异，鸡脂油氧化稳定性最好，其次是鸡骨油，最差是鸡粉油。Rapidoxy 100是加速货架期实验的理想帮手，它可提供最高 1800kpa的压力，可在最高180℃的温度下进行样品测定，并且使用的样品量极少，对于固体或半固体样品只需要4g，而对于液体样品只需要5ml，利用阿伦尼乌斯方程建立货架期预测模型极大的减小了测试成本。使我们能够花费最短的时间，用最少的样品得到我们理想的测试结果。

普通苹果切片与北极苹果切片对比 　　美国一家公司正尝试出售一种基因改良苹果，这种苹果切成片或碰伤后,果肉不会被氧化变成棕色。据报道，这家名为奥肯那根特色水果的公司称，这种名为“北极苹果”的不暗化苹果将会受到消费者和食品公司的欢迎，并将有助于提高苹果的销售量。 　　据悉，北极苹果包含一种综合基因，能急剧减少多酚氧化酶的产生，这种酶是苹果肉变暗的“元凶”。这种基因并不是来自其他的物种，其DNA序列是来自苹果自身的4种能控制多酚氧化酶的基因。 　　其实，早在上世纪90年代，美国人就已经开始使用基因改良食品，但是，这些食品主要集中于加工食物类。因此，北极苹果有可能成为人们直接吃进嘴里的第一种经基因方法改造过的水果。 　　但是，代表苹果企业的美国苹果协会反对这种苹果的生产。该协会表示，虽然他们不认为这种基因改良后的苹果有害，但是却会破坏苹果健康、自然食物的形象。 　　奥肯那根水果公司的负责人则表示，不会氧化变暗的苹果能够提高企业的销售额，正如儿童胡萝卜能提高胡萝卜销售额那样。“一个完整的苹果在某些场合对某些人来说是一个‘大工程’。”他说，如果在聚会中，有一果盘苹果，人们可能不会取来吃，但是假如是一盘苹果片，很可能每个人都会吃一片。 　　在美国，苹果片作为一种健康食品广受欢迎，在超市和餐厅都有出售。但是，这些苹果片通常涂有维生素C和钙来防止氧化变暗，这样一来会影响苹果本身的口感。北极苹果的上市也许能够解决这一问题。

植物甾醇是常见的植物活性成分，同时也是人类饮食中的主要脂类成分组成部分。其结构与胆固醇类似，均具有环戊烷多氢菲母核，图1中的β-谷甾醇、菜油甾醇、和豆甾醇为较为常见的植物甾醇。由于植物甾醇与胆固醇具有相似的结构，二者均需溶于胶束后才能被人体吸收，植物甾醇能与膳食来源的胆固醇竞争进入混合胶束从而减少肠道对于胆固醇的吸收，因此有助于控制血液中的总胆固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯水平，从而减少心血管疾病的风险（图2）[1]。近年来，随着人们对健康饮食的日益重视，越来越多的科研人员开始关注到含植物甾醇的食品及植物的分析技术的开发与运用，本文将重点介绍基于气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术及液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术的植物甾醇分析方法。图1. 常见的三种植物甾醇结构图2. 植物甾醇降低血清胆固醇的示意图[1]1. 植物甾醇的分析技术食物与植物中的甾醇类成分经过前处理并富集后，可采用不同的分析技术与手段开展分析与鉴定。目前最常用于植物甾醇定量分析的技术为气相色谱法（Gas Chromatography，GC）。液相色谱法（Liquid chromatography，LC）、薄层扫描法（Thin Layer Chromatography Scanning，TLCS）等也可以进行植物甾醇组分的分离与定量分析。1.1 气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术（GC-FID）技术原理：氢火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）的工作原理是基于有机化合物能够在火焰中发生自由基反应而被电离从而对待测物进行分析[2]。如图3所示，FID离子室中火焰分为A层预热层；B层点燃火焰；C层温度最高，为热裂解区，有机化合物CnHm在此发生裂解而产生含碳自由基CH：CnHm→CH含碳自由基进入反应层D层，与外面扩散进来的激发态原子或分子氧发生反应，生成CHO+及e-：CH+O→CHO++e-形成的CHO+与火焰中大量水蒸气碰撞发生分子-离子反应，产生H3O+离子：CHO++H2O→H3O++CO化学电离产生的正离子（CHO+，H3O+）和电子（e-）在外加直流电场作用下向两极移动而产生微电流，收集极与基流补偿电路间的电流作为微电流放大器的输入，微电流放大器输出的电流信号（或电压信号）经A/D转换器，将模拟信号转换成数字信号，由计算机记录下来并进行数据处理从而获得色谱峰。图3. 氢火焰离子化检测器（FID）的示意图技术特点：火焰离子化检测器（FID）是气相色谱常用的检测器，它对几乎所有有机物均有响应，特别是对于烃类化合物灵敏度高且其响应与碳原子数成正比。与此同时，它对于气体流速、压力、温度变化的细微差异相对不敏感，不易受到外界环境改变影响。通过该法对植物甾醇进行分析时，需要对样品进行衍生化处理，将游离的植物甾醇转化为适合GC分析的疏水性衍生物，如生成三甲基硅醚（TMS）衍生物。目前广泛使用于植物甾醇分析的衍生化试剂包括有：含N-甲基-N-三甲基硅烷基三氟乙酰胺（N-methyl-N-trimethylsilylfluoroacetamide，MSTFA）无水吡啶溶液、含1%的三甲基氯硅烷（Trimethylchlorosilane，TMCS）的双三甲基硅基三氟乙酰胺（Bis-trimethylsilyltrifluoroacetamide，BSTFA）等。通过GC-FID对植物甾醇进行定量时，常使用的内标包括有白桦脂醇（Betuline）、5α-胆甾烷醇和5α-胆甾烷-3β-醇等。分析仪器：1957年，澳(大利亚)新(西兰)帝国化学工业公司（Imperial Chemical Industries of Australia and New Zealand，ICIANZ）中央研究实验室的McWilliam和Dewar开发了第一台FID。目前FID检测器已经成为应用最广泛的气相色谱检测器之一，其获取、操作成本、维护要求均相对较低。市面上的气相色谱仪基本上均可配置FID检测器，包括安捷伦9000、8890、8860和7890气相色谱系列，赛默飞 TRACE 1300、1100系列，岛津Nexis GC-2030，珀金埃尔默 2400等进口气相色谱系统以及福立 GC9790、GC 9720，常州磐诺GC1949，上海仪电分析GC 128、北分瑞利 GC3500系列等国产气相色谱仪。1.2 液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术（LC-APCI-MS）技术原理：大气压化学电离化（Atmospheric Pressure Chemical Ionization，APCI）原理与化学离子化相同，但离子化在大气压下进行。流动相在热及氮气流的作用下雾化成气态，经由带有几千伏高压的放电电极时离子化，产生的试剂气离子与待测化合物分子发生离子-分子反应，形成单电荷离子，正离子通常是(M+H)+，负离子则是(M-H)-。大气压化学离子化能在流速高达2 ml/min下进行，常用于分析分子质量小于1500道尔顿的小分子或弱极性化合物，主要产生的是(M+H)+或(M-H)-离子，很少有碎片离子，是液相色谱-质谱联用的重要接口之一。图4. 大气压化学电离源（APCI）的示意图技术特点：植物甾醇的发色团数量少，因此不适合通过紫外检测器检测；同时植物甾醇质子亲和力较小、酸性较弱、不宜在溶液中形成质子化的离子或去质子化生成阴离子，因此通过电喷雾电离（Electron Spray Ionization，ESI）的电离效率相对较差。由于植物甾醇亲脂性较强，分子量一般小于1000 Da，采用APCI离子源可以提供更高的植物甾醇检测灵敏度，且无需对样品进行衍生化，极大地缩短了分析所需的时间。研究人员还发现植物甾醇分析过程中，采用正离子模式能够提供了比负离子模式更高的灵敏度，且易于生成准分子离子峰[M+H]+、[M+H-H2O]+ [4]。分析仪器：目前国内外均有大量厂商生产搭配有APCI离子源的液相色谱质谱联用系统，已运用于药物研究、食品安全检测、生命科学和分子生物学等多个领域。Agilent 6470、6490系列三重四极杆液质联用系统，Bruker EVOQ LC-TQ液相色谱质谱联用系统，PerkinElmer QSight 400系列三重四极杆质谱仪，SHIMADZU LCMS-2020、LCMS-2050液相色谱质谱联用系统以及国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统，杭州谱育科技EXPEC 5310LC-MS/MS、EXPEC 5250 气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、EXPEC5510LC-MS/MS、禾信仪器LC-TQ5100等均配置有APCI离子源。国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统，杭州谱育科技EXPEC 5310系列质谱仪等均配置有APCI离子源。2. 应用实例2.1 基于GC-FID快速分析橄榄油中的植物甾醇在对特级初榨橄榄油样本进行皂化处理后，国际橄榄理事会（International Olive Council，IOC）方法采用乙醚对皂化样本多次液液萃取以提取植物甾醇；研究人员优化后前处理方法采用反相聚合物基质固相萃取柱对皂化样品中的植物甾醇进行提取。同时研究人员基于GC-FID建立了同时快速定量17种脂质（含内标胆甾烷醇）的分析方法，其中包括16种植物甾醇，这17种脂质的GC-FID色谱图如图4所示[5]。通过分析比对不同前处理方法结果，研究人员发现优化后前处理方法简单、省时，并减少了溶剂的使用量，但是与IOC官方方法获得的结果较为一致。通过GC-FID快速定量17种脂质的分析方法也有助于评估高价值且容易掺假的特级初榨橄榄油的真实性。图5. 特级初榨橄榄油样品采用IOC方法（A）及优化前处理方法（B）处理后，分别经由GC-FID分析得到色谱图。（1）胆固醇；（2）菜籽甾醇；（3）24-亚甲基胆固醇；（4）菜油甾醇；（5）菜油烷甾醇；（6）豆甾醇；（7）Δ7-菜油甾醇；（8）赪桐甾醇； (9）β-谷甾醇；（10）谷甾烷醇；（11）Δ5-燕麦甾醇；（12）Δ5,24-豆甾二烯醇；（13）Δ7-豆甾醇；（14）Δ7-燕麦甾醇；（15）高根二醇；（16）熊果醇；（IS）胆甾烷醇。2.2 基于LC-APCI-MS/MS快速分析饲料中的植物甾醇相较于GC-FID或GC-MS，LC-APCI-MS/MS无需进行样品衍生化即可完成植物甾醇的定量分析，极大地缩短了样品前处理时间。研究人员建立了基于LC-APCI-MS/MS的植物甾醇分析方法，并可在8分钟内快速定量6种目标植物甾醇[6]，图6为胆固醇与6种植物甾醇混合标准溶液（500 ng/mL）的MRM提取离子流色谱图。该方法提供了一种适用于大豆、向日葵、草料、犊牛成品饲料和上述饲料混合物在内的不同类型饲料中的植物甾醇定量的方法。同时将实验结果与其他相关研究结果进行比较，显示出良好的一致性。该方法简单、快速，可以将其应用于其他饲料和食品中的植物甾醇分析。图6. 不同研究化合物混合标准溶液的MRM提取离子流色谱图。①麦角甾醇；②胆固醇；③岩藻甾醇；④Δ5-燕麦甾醇；⑤菜油甾醇；⑥豆甾醇；⑦β-谷甾醇3.小结与展望植物甾醇是植物中的生物活性化合物，同时因其在降低血液胆固醇水平方面有着重要意义，植物甾醇可作为保健食品中的功效成分用于调节人体机能。在这种情况下，有必要建立适合于保健食品中植物甾醇类化合物的分析方法，以评估保健食品质量。同时随着分析技术的发展和相关研究的不断深入，更多快捷、灵敏的分析技术也将成为植物甾醇分析的有力工具，并为更多不同的植物甾醇类化合物在降低血脂、预防心血管疾病等健康领域的运用提供支持与保障。参考文献：[1] Zhang R, Han Y, McClements D J, et al. Production, characterization, delivery, and cholesterol-lowering mechanism of phytosterols: A review[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2022, 70(8): 2483-2494.[2] 胡坪, 王氢. 仪器分析（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社，2019.[3] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典（2020版）：四部[M]. 北京：中国医药科技出版社，2020.[4] Mo S, Dong L, Hurst W J, et al. Quantitative analysis of phytosterols in edible oils using APCI liquid chromatography–tandem mass spectrometry[J]. Lipids, 2013, 48: 949-956.[5] Gorassini A, Verardo G, Bortolomeazzi R. Polymeric reversed phase and small particle size silica gel solid phase extractions for rapid analysis of sterols and triterpene dialcohols in olive oils by GC-FID[J]. Food chemistry, 2019, 283: 177-182.[6] Simonetti G, Di Filippo P, Pomata D, et al. Characterization of seven sterols in five different types of cattle feedstuffs[J]. Food Chemistry, 2021, 340: 127926.

2012和2013年，由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC，与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高，以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。　　MALBAC技术是由北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)主任、哈佛大学终身教授、美国科学院院士谢晓亮领导的团队发明。他们的工作不仅大大拓展了单细胞基因组学研究技术，而且给现代医学带来了革命性的突破，是“精准医学”的一个最佳范例 。　　通过与BIOPIC的汤富酬教授团队、北京大学第三医院院长乔杰团队的合作，2014年下半年，两对携带遗传疾病致病基因的夫妇在MALBAC技术的帮助下成功生下了健康的婴儿。此外，MALBAC技术还正在用于探索针对肿瘤患者的个体化诊断和治疗方案。　　2015年7月18日，谢晓亮应邀在“未来论坛”上发表题为“单分子水平上的生命——通往精准医学之路”的演讲，回顾并展望了他在单分子基因组学上的基础研究和生物医学应用的探索之路。　　北京大学生命科学院饶毅教授在现场介绍他时说：“谢晓亮的第一个基础研究工作是1998年开展的单分子酶学，他开创了在单分子层面对生命过程的研究。近年他又开始探索在医学上的应用。中国引进现代医学后，在现代药学方面只有少数几个药物作用领域的发现，在现代医学技术上唯一的发明和应用就是谢晓亮和汤富酬、乔杰三个团队合作诞生的‘MALBAC婴儿’。”　　中国医学科学院院长曹雪涛认为，谢晓亮的MALBAC技术能够改变整个生物医学，其对未来精准医学的发展和应用的贡献是不可限量的。　　“获得终身教授的人很多，但真正能够在人类历史上，特别是科技史上留下印记的科学家非常少见，而谢晓亮将理论和技术结合，用技术解决科学问题，是引领整个科学界发展的真正的一流科学家。”曹雪涛评价说：“他是一个让你无法预知将来还会做出什么创造性工作的科学家。这是一个科学家具有潜在创造力、影响力、引领力的标志。”　　以下是根据现场录音和演讲PPT整理的演讲全文，全文已由谢晓亮教授审阅。　　女士们、先生们：　　我今天的讲座内容跨度会比较大，从物理学到化学、到生物、到医学。　　著名的物理学家理查德?费曼(Richard Feynman)曾经说过：“如果要用一句话来描述我们拥有的最重要的科学知识，这句话应该是：所有物质都是原子组成。”原子在宇宙中比比皆是，但是如果只有独立的原子，我们的世界会变得非常无趣，没有生命、没有爱。原子间的相互作用导致分子的产生，分子们进行化学反应，产生新的分子，这才有了生命。　　那么如果要用一句话来形容过去半个多世纪生命科学的主要进展，这句话应该是什么?我想应该是：生命过程可以在分子水平上得到解释。　　单分子成像技术开启研究生涯　　我在北大读本科时学的是化学，生物是到美国才学的。我1985年离开北大，来到美国加州大学圣地亚哥分校，攻读物理化学博士学位。我因从小就喜欢动手，在美国学的是用超快激光来研究化学反应动力学。　　在化学和生物化学的教科书里，分子相互作用和化学反应总是在单分子的水平上描述的，可是迄今为止，我们的化学知识几乎都是从含有大量分子的实验中得到的，量大到摩尔(mole)的数量级。1摩尔是2克氢分子的分子数目，被称作“阿伏伽德罗常数”。阿伏伽德罗是意大利的化学家、物理学家，虽然他定义了阿伏伽德罗常数，但他只知道这是一个非常大的数，直到死也不知道到底是多大。现在我们知道，阿伏伽德罗常数是6.023x1023，这是个天文数字，我估算了一下，1摩尔1立方毫米的沙子，如果平铺在中国大地上，可以形成一个60米深的沙漠。　　90年代初，我在美国太平洋西北国家实验室开始了我的独立研究生涯，带领一个团队研究在常温下用荧光来检测单个分子(见上图)。当时的研究非常令人兴奋，有几个小组在竞争，去年因为超分辨率荧光显微技术获得诺贝尔化学奖的两位科学家Eric Betzig和W.E. Moerner那时也在做同样的事。1994年7月，我第一次在《科学》杂志上发表了文章，研究单分子的动态过程。在此前的研究生和博士后阶段，我还没在《科学》或《自然》杂志上发表过文章。　　这篇文章是和我的第一个博士后Bob Dunn合作的。当我们把这些技术发展起来以后，我有了一个预感，单分子技术在生物化学和分子生物学上将有重要的应用。所以我们就开始研究酶。　　酶是生物过程的催化剂，加速生物化学的反应。我们把带有荧光的胆固醇氧化酶分子固定在99%的琼胶中，让它们不能游动，以便我们长时间地观察胆固醇酶催化的胆固醇氧化反应。　　这个酶有两个态，在氧化态下，它有天然的荧光，在还原态下，它不会发光。酶作为生物催化剂，它在这两个态之间循环，自己最后是没有变化的。所以当我们观测单个酶分子的荧光时，每一次荧光的“亮/灭”就对应着一个酶分子催化状态的循环。这使我们第一次实时观测到了单个酶分子的化学反应。在单分子层面上，化学反应是随机发生的，即化学反应发生所需的等待时间是随机分布的，而不像在拥有大量分子系统中的反应里，有可被推测的结果。因此单个酶分子的荧光强度随时间变化的曲线是不会在下一个实验中重复出现的，尽管这个曲线的统计结果是可以重复的。　　因为这个工作，哈佛大学给了我一个资深教授的职位。这个工作之所以重要，是因为很多生物大分子，比如DNA是以单分子或者少量几个分子的形式存在于细胞之中的，这个工作让人们能对单分子的生物化学反应进行实时观察。　　大家知道，20世纪最重要的生物学发现是沃森(Watson)和克里克(Crick)解出遗传分子DNA的双螺旋结构。DNA是由四种碱基(A、T和C、G)配对构成的。遗传信息储存在碱基的序列里。　　单分子酶学也具有实际应用意义。比如有人做了与我们类似的实验，造出了两个单分子DNA测序仪，其中一个美国加州的公司做的Pacbio测序仪,通过监测单个合成DNA的酶分子，将有荧光标记的四个碱基逐个加入到DNA模版上，以直接读取DNA分子的序列。这个技术的特点是它能够测很长的DNA序列。　　在基础研究领域，单分子生物学增进了我们对许多生物大分子工作机理的深入了解，让我们在活细胞里直接观测蛋白质分子的逐个产生。分子生物学的中心法则告诉我们，在DNA上的遗传基因会转录成mRNA，在翻译过程中mRNA导致蛋白质的合成。　　由于一个基因在单个活细胞里只有1到2个拷贝，基因表达过程就跟单个酶分子反应一样，也是随机发生的，所以单分子生物学与单细胞生物学是密切相关的。我们对单个活细胞的基因表达进行了非常详细的研究，从而使得分子生物学的中心法则得到了定量的描述。　　上图右边的机体细胞有同样的基因和基因组，我们说它有同样的基因型，但它们有不同的表型，一个有荧光，一个没有荧光。这个细胞从一个表型变到另外一个表型，从没有荧光的状态变到有荧光的状态，可以证明这个过程完全是由于单个蛋白质分子从DNA的单链上随机脱落下来造成的。我觉得这是一个非常普遍的现象，单分子的小概率事件可以导致非常重要的生物学结果。　　基因突变也是这样。这个基因型和表型的关系跟我生活中最大的奥秘是相连的，我的两个女儿是同卵双胞胎。同卵双胞胎被普遍认为有相同的基因组，我的双胞胎女儿确实非常相似，但她们有各自的特点，也许这跟基因表达的随机性是相关的。最近有研究表明，同卵双胞胎的基因组实际上是不一样的，因为我们的基因都是随时间变化的。不管怎么说，基因型和表型的关联是生物学中非常重要的一个问题。　　破解基因组的奥秘　　生物遗传学起源于孟德尔的遗传法则。孟德尔是一位牧师，他的伟大是去世之后才被人们认可的。几个月前，我应邀在捷克斯洛伐克给了一个“孟德尔讲座”，有幸在他曾经工作过的修道院(见下图)做了报告。(右图是孟德尔种植豌豆的田地，其上是他的雕像)　　孟德尔的实验(见上图左图)是把绿色的豌豆和黄色的豌豆杂交，开始是用纯种豌豆杂交，杂交的结果还是绿色的，后来他把两个杂交出的绿豌豆再次杂交，就发现有1/4的几率可以得到黄色的豌豆。通过这个实验，他推断每个豌豆有2个等位基因，分别来源于上一代，一个是显性基因(绿色)，一个是隐性基因(黄色)。　　后来人们发现，人类也遵循类似的遗传法则。人的体细胞与豌豆一样，正常情况下都是双倍体，有46条染色体，其中23条来自父亲，23条来自母亲。染色体存在于细胞核内，是46条不同的DNA分子。它们有60亿对碱基，携带2万个基因。(编者注：人类基因组由30亿对碱基构成，分布于23条独立的染色体中。人类的体细胞是双倍体含有46条染色体，生殖细胞是单倍体，含有23条染色体。体细胞中的两套染色体分别源于父亲和母亲，它们所包含的碱基有微小的差异，因此人的全基因组包括约60亿对碱基)。　　基因组的主要变化是点突变(SNV)和基因拷贝数的变化( CNV)。我们每个人之间的不同就是由于点突变，也就是单碱基发生了变化。60亿对碱基中大约只有千分之一的碱基在人与人之间是不同的。另外一个基因组产生变化的是基因拷贝数的变化(CNV)。一般来讲，基因拷贝数应该是2，一个来自于父亲，一个来自于母亲，形成两个等位基因。但有的时候，特别是发生癌症的时候，拷贝数可以变成1，3或者4，这叫染色体不正常。　　2001年人类基因组计划完成，也就是这30亿对碱基的顺序被测定了，这是人类历史上的一个里程碑，意义重大。当时美国的一个私人公司(领导人是Craig Venter)和美国组织的国际团队(领导人是现任美国国家卫生局主任Francis Colon)展开了激烈的竞争，他们分别在《科学》杂志和《自然》杂志上发表文章。这项工作花了30多亿美金，用的方法是第一代电泳技术。这是1980年获得诺贝尔奖的技术，是由Fred Sanger(1918-2013)做出的。这是一个传统的办法，通过测DNA的长短来测序。　　以这个技术为基础研发的第一代测序仪由美国公司ABI生产，该产品是产学研结合的范例。加州理工学院的教授Leroy Hood和他的研究生Mike Hunkapiller先在他们的实验室里改造了传统的 DNA测序方法，把电泳的方法用到毛细管里，用激光来代替放射性DNA监测仪，然后成立了ABI公司。这是一家车库公司，但后来这家公司很快垄断了世界测序仪市场。刚才说的参与人类基因组计划测序竞争的私人公司领导人Craig Venter就是买了250台这种仪器来完成的人类基因组的测序。　　Craig Venter的一大科学贡献是把人类的基因库组装起来，他发明的方法是很有意思的“鸟枪法”。比如说我要知道《三国演义》这本书里文字的序列，但是我能得到的只是打碎的一行一行的片段。Venter的方法是找很多本《三国演义》，然后打碎成一行一行的，由于是随机的，所以每行的断裂都不一样，然后把得到的千千万万碎片上下重叠起来，就可以得到《三国演义》中原始的文字序列(见下图)。当时没有人觉得这个方法可行，而Venter坚信可以由此得到百分之八、九十的人类基因序列，虽然不是100%，但已经很了不起了。　　如今十几年过去了，测序仪技术有了突飞猛进的发展。2007年以来，新一代的DNA测序仪层出不穷，主要是因为CCD(电荷耦合元件)的应用，使得大家可以在很多不同的位置上观测大量的序列，提高测序通量，这样一来，测序价格的衰减比指数衰减还快。现在如果你想测你的基因组，一天之内就可以完成，价格大概1000美金。其中Illumina公司的仪器占据了90%的市场。第三代测序仪是单分子测序仪，但它现在在成本、准确性和通量方面还不能与基于大量分子的DNA测序仪相竞争。　　我的哈佛实验室也做过一个测序仪，但是我们起步比较晚，这是因为到哈佛以后要学怎么做教授，怎么教书，怎样申请基金。 我们只发表了一篇文章，没形成产品。中国目前还没有自己的测序仪，但就像中国需要自己的飞机一样，中国也需要自己的测序仪。这几年我和北大的黄岩谊教授一直在合作做这个工作。　　哈佛实验室的新发明　　新一代测序仪对医学的贡献是革命性的，它使个体化医疗成为可能。什么是个体化医疗?就是通过个人的基因组测序，为预防、检测和治疗疾病提供个体化的解决方案，所以基因测序成为了个体化医疗的基础。　　一个著名的例子是，美国好莱坞影星安吉丽娜?茱莉公开宣布她切除了乳房，因为她知道自己携带一个有缺陷的基因BRAC1，她的医生估算过，她有87%的几率患乳腺癌，50%的几率患卵巢癌。她宣布切除乳房的这一天，是2013年5月13日，当时我正好在美国卫生局进行一个申请项目的答辩。我的实验室有一种技术，可以让父母避免把严重的遗传病遗传给胎儿。评审委员会听到朱莉的新闻后就问我，如果把我的技术用来避免把有缺陷的基因遗传给下一代，伦理上行不行?我当时还没想好，结果这个项目没有在美国启动。关于伦理问题，我到今天也没有一个好的答案。但我今天想告诉大家，我们这两年在北京大学的一个工作，是伦理上可以接受的。　　这个新技术对我来讲是一个新的单分子实验。如果给我一个人的体细胞，我能告诉你这个人的基因组，就是46条染色体的序列是什么样的。　　我们以前是测多细胞的，抽10毫升血来测。那么我们为什么要测单细胞的基因组?因为由于种种原因，基因组对每个细胞来讲都不相同。比如说人类生殖细胞(精子、卵子)在分裂时发生随机重组，使得每个生殖细胞都不相同。另外癌细胞中剧烈的基因组变化，也使得原发肿瘤中的细胞之间存在高度不同。　　刚才说到在一个细胞中最常见的基因组改变包括点突变和基因拷贝数变化。这种变化是单分子的变化，所以是随机的，不同细胞是不同步的，不知道它什么时候发生，也不知道它在哪发生，因此每个细胞都拥有不同的基因组，这使得单细胞测序成为必须。只不过以前技术上不可行。到目前为止，还没有一台单分子测序仪可以把46条染色体从头测到尾进行测序，我们必须借助于单细胞基因组的扩增，就是把46条染色体放大，然后进行高通量的测序。　　第一种方法是PCR(聚合酶链式反应)技术，这是一个在1985年获得诺贝尔奖的技术，有单拷贝的高灵敏度。在犯罪现场，只要拿到一个DNA分子，我们就可以把信号放大到被检测的点。但是如果用它来覆盖全基因组，指数放大覆盖率只有6%。因为PCR技术是指数放大，让一个DNA变成两个，两个变成四个。这种指数放大过程不够精确，因为它是对拷贝进行拷贝，一旦拷贝件出错，错误就会被传下去，结果就不准了。　　2012年，我在哈佛的实验室发明了新的单细胞扩增方法——“多重退火环状循环扩增法”(MALBAC)。它的最大优势是线性扩增，而不是指数扩增，不针对DNA拷贝再做拷贝，我们只拷贝原始DNA。就像一台复印机把原始的一份文件复制成多份，如果一次复制出错的话，在扩增后的产物里是微不足道的。哪怕单个细胞的30亿个碱基对里有一个碱基错了，我们都能看出来，而且没有假阳性。这种方法比此前广泛应用的MDA(多重置换扩增)方法能更准确地检测SNV(点突变)和CNV(拷贝数变异)，将覆盖率大大提高到了93%。　　做出这个工作的是我哈佛实验室的博士后宗诚航和我当时的博士研究生陆思嘉。目前，宗诚航正在 Baylor College of Medicine 做助理教授。陆思嘉在哈佛的博士论文就是关于MALBAC技术。他想看到他毕业论文的社会效应，所以两年前回国跟我创立了做单细胞测序的公司——亿康基因。他目前担任亿康基因的CTO。　　我们当时做的第一个实验就是测单个精子的序列。精子作为生殖细胞，是单倍体，有23条染色体，其中一半基因来自父亲，一半基因来自母亲。　　如图所示，绿的是父源DNA，红的是母源DNA，每条染色体都是父源和母源基因的组合。由于基因组合交结的地方不一样，所以每个精子的序列都是不一样的。这就是为什么兄弟姐妹都不一样。　　这项工作是与我以前BIOPIC的同事李瑞强教授合作的。精子来源于一位华人教授，我们检测了他的99个精子，发现了几个染色体不正常的精子细胞，其中一个缺第19号染色体，一个6号染色体出现了2个拷贝。好在这个人还算正常，因为任何一个正常的男子都会有～5%的精子出现拷贝数不正常的现象。这种不正常是由于细胞分裂时染色体没有正常分裂。这种染色体不正常的精子会导致生殖障碍、流产、胚胎停育或者唐氏综合症等遗传疾病，尽管父母看起来完全健康，但就是有5%的出错几率。对男子而言，这5%的几率是不随年龄变化而变化的。但对女士的卵子来讲，染色体不正常的几率在30岁之前是25%，此后很快随年龄的增长而上升，到40岁的时候是70%。这就导致发生生殖障碍的比率和流产的比率随年龄的增长而增加，生育成功率则随年龄的增长而递减。　　利用MALBAC技术，我们可以选择一个染色体正常的受精卵来提高生育成功率，特别是对高龄产妇。这是可能的，因为她们染色体不正常的几率并不是100%，即使在43岁以后，妇女仍然有正常的卵细胞，只不过几率小一些。即使是50多岁的妇女，只要有一个染色体正常的受精卵，不管是本人的还是别人捐献的，她怀孕的成功率就和年轻妇女一样。也就是说有一个好的卵子是正常生育的前提条件。　　中国是一个人口大国，出生缺陷率高，遗传疾病患者多，大概有1%。不孕不育的夫妇也越来越多,高达育龄夫妇的10%，全国大约有一千万对育龄夫妇存在不孕不育问题，渐渐成为一个严重的社会问题，此外，随着现代化进程的推进，头胎生育年龄逐渐增加，这个问题也会日益严重。不孕不育和遗传疾病不仅为患者个人带来了巨大的痛苦，也大大增加了家庭、社会与政府的负担。　　MALBAC宝宝的诞生　　世界上第一个试管婴儿诞生于1978年，迄今已有超过600万个孩子是通过试管婴儿技术出生的。Robert Edwards是试管婴儿的创始人，他于2013年去世了。然而直到他去世前两年，也就是2010年才荣获诺贝尔奖，并获得爵士封号。可以想象他当年的研究工作困难有多大，绝不仅仅是技术上的困难。　　中国第一个试管婴儿于1988年在北医三院诞生，由张丽珠教授完成，她是现在北医三院院长、著名妇产科医生乔杰教授的导师。当时张教授比Edwards晚了10年，而这次乔杰院长走在了世界的前列。为了将单细胞基因组学在生殖医学中进行应用，我和乔杰院长、汤富酬教授，还有亿康基因公司展开合作。汤富酬是北京大学“生物动态光学成像中心”(BIOPIC)的一位年轻有为的科学家，BIOPIC成立于2010 年，致力于技术推动生物医学的研究。作为BIOPIC的主任，在过去的几年里，我不断往返于北大和哈佛之间。我们的合作是怎么开始的呢?我当时需要一份精子活力的报告，找到乔院长帮忙，乔院长了解我们的技术以后，就说你可别光研究精子，一定要研究卵子，因为研究女人要比研究男人有意思得多。2010年，我们的“北京大学生物动态光学成像中心”(BIOPIC)成立了，立志于用技术推动生物医学的研究。　　我们要做的实验是对单个人卵细胞进行高精度的全基因组测序分析。下图是一个卵母细胞，里面有两根DNA是从父亲来的，两根DNA是从母亲来的。刚才讲过，基因在重组时的交结点不一样，使得每个卵子和精子都不同。卵母细胞成熟过程中，会在旁边产生一个第一极体和第二极体作为卵细胞减数分裂的产物，它们分别是双倍体和单倍体，这两个极体细胞是没有用的，会在生殖细胞发育过程中被降解。我们为了不影响受精卵正常发育，所以选择分析两个极体细胞的全基因组来推断这个受精卵的全基因组是否正常。　　不正常的第一种情况是染色体拷贝数不正常。 原因是细胞分裂时染色体分裂异常，即使父母完全健康。这种染色体不正常会导致生殖障碍或者唐氏综合症等遗传疾病。　　还有一种情况，如果父亲或母亲的基因有点突变，导致严重的遗传疾病，它们也会传给下一代。如果发生突变的基因只在极体内，受精卵没有点突变，那就没事 如果传到了受精卵里，就会让下一代患上遗传疾病。　　用MALBAC技术来进行单细胞基因组扩增，我们可以同时检测并避免上述两种情况，来提高生殖细胞健康发育的成功率，避免遗传疾病发生。具体做法就是用激光打一个小洞，把毛细血管插进去，吸出两个极体细胞来测序。如果疾病遗传自母亲， 我们用这个办法。如果疾病遗传自父亲，我们则在受精第5天时取1—3个囊胚细胞来测序。　　2013年，乔院长在北医三院开始了临床实验，利用MALBAC技术进行胚胎遗传诊断。我们第一个病例，是一位患有遗传性多发性软骨瘤(HME)的男性患者，他从10岁开始，几乎每过两三年就长一个瘤子，所以他的身上充满了金属。这种病是由于名为EXT2的基因发生单碱基杂合缺失，造成移码突变。与孟德尔推测豌豆遗传类似，他和正常女性生育的后代会有50%的概率患病。与豌豆实验不同的是，这是人命关天的事，不能出任何差错，所以我们特别需要MALBAC技术的精确性。　　通过体外受精技术，共得到这对夫妇的18个胚胎，经过致病突变位点检测和染色体筛查，发现共有7个胚胎是既没有点突变，也没有染色体异常的，乔院长从中选了第4号胚胎进行移植。　　2014年9月19日，世界首例MALBAC婴儿诞生了，我们去看这个孩子的时候，她真是完美，她一声都没哭，一直冲我笑。　　第二个病例是一位携带少汗型外胚层发育不良致病突变基因的女性，她和丈夫已经有了一个遗传了这种疾病的儿子，没头发、没汗腺、没牙齿，他们想要二胎生一个正常的孩子。此病的发病率是十万分之一，美国电影演员迈克尔?贝瑞曼(Michael Berryman)也患有这种病，他没有毛发、汗腺和指甲，一直在呼吁医学界对他这种遗传病进行研究。这个致病基因EDA1是在X染色体上，如果生男孩，患病的概率是1/2，如果生女孩不会发病，因为女孩有两个X染色体，而致病基因EDA1是个隐性基因，但该女孩有1/2的概率携带这种致病基因。　　通过试管婴儿技术，共得到这对夫妇的5个胚胎，其中2个胚胎既不携带致病基因，也没有染色体异常，乔院长选了一个看上去最健康的移植。这个孩子于2014年11月30日出生，不但正常而且肯定不再会把该疾病传给后代。　　总结一下，MALBAC技术可以同时避免染色体不正常和非常严重的基因点突变导致的遗传疾病，使得我们可以提高生殖的成功率，得到健康的后代。　　想要孩子的朋友可能会想，我们能不能用这种技术来选择一个胚胎，让孩子拥有更漂亮更聪明的基因?首先，基因组学还没有发展到这种程度，能够让我们非常了解哪个基因是控制长相的，哪个基因是控制聪明程度的。那不是单基因的问题，而是多基因的事情。我们现在做的，就是避免非常严重的遗传疾病。目前世界上大概有7000多种单基因遗传疾病，常见的有400多种。避免这类遗传疾病在伦理上是可以接受的。　　能否在更广泛的情况下使用这类技术?比如是否应该筛选掉得癌几率高的BRAC1 基因，它导致癌症的几率是70%， 而不是100%， 我们能不能让父母决定婴儿以后的命运?我认为这不是我们科学家或者医生能解决的问题，整个社会应该进行伦理上的研究和讨论。　　MALBAC的第二个应用是癌症。在中国，癌症的发病率、死亡率逐年上升。根据2012年的统计数据，中国每年新发癌症病例约为312万例，中国人一生患癌概率高达22%，死于癌症的概率为13%。　　癌症是由于基因组改变所引起的疾病，针对癌症的很多重大课题都需要单细胞基因组学。首先是个体化治疗，即靶向治疗，就是要对症下药，通过测序找到基因组哪里出现了改变，现在很多新药都是靶向治疗。　　癌症难以治愈和高死亡率的罪魁祸首是肿瘤的转移。其机理是癌症先出现在原发灶，然后通过血液循环扩散到身体的其他器官。然而，癌症病人血液中肿瘤细胞数量很少，一般只有几个，传统的研究手段往往基于大量细胞才能进行分析。因此我们的单细胞测序技术就可以用到循环肿瘤细胞的研究上。对病人来说，还有个好处就是抽血分析的检查是无创的，不用做活检。北大肿瘤医院的王洁教授、BIOPIC的白凡教授，以及天津医科大学的张宁等教授和我的实验室一起参与了这项工作。　　我们在一个肺癌病人的几毫升血液样本中共找了8个循环肿瘤细胞，对它们进行基因测序，看到基因组不同位置点突变，这突变信息为个性化治疗提供了重要依据。但是，这8个循环肿瘤细胞的单碱基突变存在异质性——也就是说每个细胞都不一样，这样对癌症检测意义

从德尔塔到奥密克戎，新冠病毒不断变异，全球疫情高位流行，感染人数持续攀升。目前，虽然新冠疫苗可以极大地防止病毒传播，但它们无法治疗感染病毒的患者。为了治疗新冠肺炎患者，科学家在药物研发上付出了巨大努力，但迄今为止，能够治疗新冠肺炎的药物仍然很少。同时，“尽管一些中和抗体和小分子抑制剂正在被研发，但其安全性和有效性存在不确定性。因此，我们迫切需要探索治疗新冠肺炎的新策略。”1月6日，中国医学科学院基础医学研究所黄波教授告诉科技日报记者。经过10个多月的努力，黄波、中国医学科学院医学实验动物研究所秦川教授等研究团队有了新发现。相关研究成果在线发表于国际知名免疫学学术期刊《细胞与分子免疫学》。“我们改造出一种细胞微颗粒，它富含氧化型胆固醇和血管紧张素转化酶2（ACE2）。微颗粒表面的ACE2与新冠病毒结合后，能够协助肺泡巨噬细胞吞噬更多的新冠病毒。”黄波说。为了防御病原菌入侵，在人体肺泡表面的液体层定居着免疫细胞，特别是具有吞噬功能的巨噬细胞，其占比达95%以上，医学上称之为肺泡巨噬细胞。这些巨噬细胞可以吞噬吸入空气中所包含的颗粒和微生物，维持肺泡的干净。巨噬细胞根据接受的刺激信号的不同，可以变化为促炎的M1型巨噬细胞，或者是抑制炎症的M2型巨噬细胞。黄波团队以往的研究显示，M1型巨噬细胞内小体囊腔偏酸，有助于新冠病毒遗传物质RNA核酸，突破内小体的限制，进入细胞浆，从而启动病毒复制程序。与之相反，M2型巨噬细胞内小体囊腔偏碱，抑制新冠病毒核酸从病毒颗粒成分中分离，使得病毒潴留在内小体的囊腔中，并最终递送至溶酶体（细胞内的垃圾处理站），从而将病毒降解。基于此，研究人员把细胞微颗粒（一种来自细胞膜的细胞外囊泡，平均直径在500 nm，已用于临床）进行改造，使其富含氧化型胆固醇和ACE2。微颗粒表面的ACE2与新冠病毒结合，可以协助肺泡巨噬细胞吞噬更多的病毒。与此同时，微颗粒携带的氧化型胆固醇抑制内小体质子泵，使其囊腔偏碱，能够抑制新冠病毒核酸从病毒颗粒成分中分离，从而被递送到溶酶体降解。此外，微颗粒治疗新冠肺炎小鼠结果显示，小鼠体内不仅病毒载量下降，相关炎症因子也明显受到抑制。黄波表示，微颗粒作为一种新型生物载体，已应用于临床，安全性较高。它结合新冠病毒，使其靶向递送到巨噬细胞被降解，且抑制巨噬细胞炎症反应，有望成为新冠治疗新策略。

导读近日，媒体揭露了罐车化工油和食用油混装的严重问题，这一不负责任的行为极大地威胁了我们的餐桌安全，使得食品安全问题再次成为公众瞩目的焦点。食用油作为日常烹饪的必需品，是餐桌上不可或缺的一部分，其检测项目众多，详细检测内容请参见下图。莱伯泰科始终将食品安全视为重要使命，并致力于守护公众的餐桌安全。拥有一系列食用油检测解决方案，不仅能精准检测出食用油中的重金属、农药残留、黄曲霉毒素等有害物质，以确保油品的安全无毒，还能深入分析油品中的植物甾醇等营养成分，为消费者构筑起一道坚实的健康防线。食用油中的重金属元素的测定1随着工业的发展，重金属污染已无处不在，若人们长期食用重金属离子超标的植物油，则会使重金属离子逐渐沉积于体内消化系统中，产生急性慢性毒性，严重影响人体健康。本方法利用莱伯泰科超级微波消解系统对食用油进行消解后用ICP-MS测定食用油中的11种重金属元素。超级微波消解系统能够同时处理40个样品，极大缩短了样品消解时间，实验操作简单，为食品快速检测提供了强有力的支撑，与此同时Lab-MS3000的稳定、准确、高效亦保证了结果的稳定准确。食用油中的19种农药残留的测定2随着农药的大量生产和广泛使用，农药污染问题日益严重，已对人体健康构成严重威胁。在植物油中检测农药残留时，必须有效去除其中的高含量油脂，以避免强烈的基质干扰、仪器污染以及仪器使用寿命的降低。因此，样品的前处理在分析过程中显得尤为重要。我们采用了一种基于μGPC微量凝胶净化与GC-MS联机分析方法，同时结合QuEChERS技术，用于测定食用植物油中的四大类（有机氯、有机磷、菊酯、三唑类）共19种农药残留。此方法不仅有效解决了传统方法中溶剂消耗量大、操作繁琐的弊端，还实现了多种农药的高效自动化分析。食用油中的BHA、BHT和TBHQ的测定3本方法参考《GB/T 23373-2009 食品中抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)与特丁基对苯二酚(TBHQ)的测定》，使用LabTech AutoClean全自动凝胶渗析色谱净化系统，用LabTech旋转蒸发仪进行浓缩最后使用GC-MS系统进行检测，建立了食用油中抗氧化剂的检测。该方法能够高效、稳定的达到实验要求，可以提供范围内的良好应用。食用油中甾醇类化合物的测定4甾醇是广泛存在于生物体内的一种重要的天然活性物质，其具有预防心血管疾病、抑制肿瘤作用、促进新陈代谢、调节激素水平等效果。本方案参考《NY/T 3111-2017植物油中甾醇含量的测定 气相色谱-质谱法》对食用油中的胆固醇、豆甾醇进行了测试。方案使用了GPC 1000凝胶净化系统净化样品、氮吹平行浓缩仪浓缩提取液，衍生化后使用GC-MS进行检测分析。方法快速、简单、准确。食用油中胆固醇的测定5食用植物油中的胆固醇含量可以用来判定植物油中是否含有动物油脂，进一步推断该植物油是否混有地沟油。本方案以胆固醇为检测目标，采用全自动凝胶色谱仪对样品进行净化， 最后使用 HPLC进行测定，属于简便、快捷、实用的测定食用油中胆固醇的分析方法。食用油中黄曲霉毒素B族的检测6本方案参考《GB 5009.22-2016 食品安全国家标准 食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定》，使用LabTech SPE1000全自动固相萃取系统净化，并用液相荧光检测器进行检测，建立了食用油中的黄曲霉毒素B族的测定方法。该方案可以实现自动化、高通量的提取、净化，有效避免和减少有机试剂对分析人员造成的健康危害，减少人员用量、减少人为误差，方法准确性好、精密度高、可以实现高通量自动化的检测。

对心、脑血管的影响 许多研究认为，吸烟是许多心、脑血管疾病的主要危险因素，吸烟者的冠心病、高血压病、脑血管病及周围血管病的发病率均明显升高。统计资料表明，冠心病和高血压病患者中75％有吸烟史。冠心病发病率吸烟者较不吸烟者高3.5倍，冠心病病死率前者较后者高6倍，心肌梗塞发病率前者较后者高2～6倍，病理解剖也发现，冠状动脉粥样硬化病变前者较后者广泛而 严重。高血压、高胆固醇及吸烟三项具备者冠心病发病率增加9～12倍。心血管疾病死亡人数中的30％～40％由吸烟引起，死亡率的增长与吸烟量成正比。烟雾中的尼古丁和一氧化碳是公认的引起冠状动脉粥样硬化的主要有害因素，但其确切机理尚未完全明了。多数学者认为，血脂变化、血小板功能及血液流变异常起着重要作用。高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）可刺激血管内皮细胞前列环素（PGI2）的生成，PGI2是最有效的血管扩张和抑制血小板聚集的物质。吸烟可损伤血管内皮细胞，并引起血清HDL-C降低，胆固醇升高，PGI2水平降低，从而引起周围血管及冠状动脉收缩、管壁变厚、管腔狭窄和血流减慢，造成心肌缺氧。尼古丁又可促使血小板聚集。烟雾中的一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，影响红细胞的携氧能力，造成组织缺氧，从而诱发冠状动脉痉挛。由于组织缺氧，造成代偿性红细胞增多症，使血粘滞度增高。此外，吸烟可使血浆纤维蛋白原水平增加，导致凝血系统功能紊乱；吸烟还可影响花生四烯酸的代谢，使PGI2生成减少，血栓素A2相对增加，从而使血管收缩，血小板聚集性增加。以上这些都可能促进冠心病的发生和发展。由于心肌缺氧，使心肌应激性增强，心室颤动阈值下降，所以有冠心病的吸烟者更易发生心律不齐，发生猝死的危险性增高。 据报告，吸烟者发生中风的危险是不吸烟者的2～3.5倍；如果吸烟和高血压同时存在，中风的危险性就会升高近20倍。此外，吸烟者易患闭塞性动脉硬化症和闭塞性血栓性动脉炎。吸烟可引起慢性阻塞性肺病（简称COPD），最终导致肺原性心脏病。对呼吸道的影响 吸烟是慢性支气管炎、肺气肿和慢性气道阻塞的主要诱因之一。实验研究发现，长期吸烟可使支气管粘膜的纤毛受损、变短，影响纤毛的清除功能。此外，粘膜下腺体增生、肥大，粘液分泌增多，成分也有改变，容易阻塞细支气管。在狗实验中，接触大量的烟尘可引起肺气肿性改变。中国医科大学呼吸疾病研究所的一项研究发现，吸烟者下呼吸道巨噬细胞（AM）、嗜中性粒细胞（PMN）和弹性蛋白酶较非吸烟者明显增多，其机制可能是由于烟粒及有害气体的刺激，下呼吸道单核巨噬细胞系统被激活，活化的AM除能释放弹性蛋白酶外，同时又释放PMN趋化因子，使PMN从毛细血管移动到肺。激活的AM还释放巨噬细胞生长因子，吸引成纤维细胞；以及PMN释放大量的毒性氧自由基和包括弹性硬蛋白酶、胶原酶在内的蛋白水解酶，作用于肺的弹性蛋白、多粘蛋白、基底膜和胶原纤维，从而导致肺泡壁间隔的破坏和间质纤维化。据报导，1986年美国患COPD者近1300万人，1991年死亡9万多人，吸烟是其主要病因。吸烟者患慢性气管炎较不吸烟者高2～4倍，且与吸烟量和吸烟年限成正比例，患者往往有慢性咳嗽、咯痰和活动时呼吸困难。肺功能检查显示呼吸道阻塞，肺顺应性、通气功能和弥散功能降低及动脉血氧分压下降。即使年轻的无症状的吸烟者也有轻度肺功能减退。COPD易致自发性气胸。吸烟者常患有慢性咽炎和声带炎。

背景介绍酮类和醛类化合物在生物化学和香料工业中占有重要地位，通常是有机合成的关键中间体。最常见的是将醇直接氧化产生酮和酯。常用的氧化剂包括氯铬酸吡啶(PCC)、Jones试剂、重铬酸吡啶(PDC)、Swern、TEMPO、TPAP和Collins试剂。这些试剂或具有毒性或对环境不友好，与之相比，在相转移催化剂（PTC）作用下，使用次氯酸钠氧化醇类化合物具有以下优点：原料成本低；反应条件温和；能快速、高产地氧化伯、仲醇和醛；无重金属污染。应用该试剂氧化醇类的可行性很早之前就得到了证实，Lee和Freedman是最先利用次氯酸钠进行醇的两相催化氧化研究的人。该类反应使用间歇反应器进行放大有较多问题由于反应速率受反应器的大小、形状和搅拌速率等影响，通常收率较低；换热效率较低，局部的热量很容易导致氧化剂的热降解；氧化反应，存在安全隐患。缓解上述挑战的有效方法之一是使用连续流微反应器(图1a)连续流微反应器可以提供更好的传质和传热；无放大效应（康宁反应器具有）；持液量相对较低，安全性高。Yanjie Zhang等人使用康宁微通道反应器，选择了三个PTC催化次氯酸盐氧化反应来验证该氧化反应从微量到中试级别的放大效果。结果显示：从流速每小时几微升的反应器放大到每分钟几十毫升的康宁反应器均能获得较好的反应效果；氧化反应的生产效率得到显著提高，得到一种安全有效的连续放大生产的方法 从螺旋微反应器优化条件通过康宁反应器放大通量提高了700倍，无明显放大效应。 一. 实验简介Yanjie Zhang等人使用康宁公司生产的低流量反应器（LFR）和高通量反应器G1（AFR）（图1b、c）进行实验.，选择了三个PTC催化次氯酸盐氧化反应来验证该氧化反应从微量到中试级别的放大效果。图1、 各种微反应结构（a）螺旋设计微反应器和螺旋反应器内丁醇/水的流动模式（b）康宁LFR套装（c）康宁AFR装置和AFR模块内正己烷/水的流动模式结果显示：在康宁微反应器中，从小试到中试其传质和传热效率并未发生明显改变 氧化反应的生产效率得到显著提高，得到一种安全有效的连续放大生产的方法 　数据表明在从螺旋微反应器到LFR再到AFR的不同型号的反应器，生产效率提高了700倍，而没出现明显放大效应。关于传质传热的分析：在康宁微通道反应器独有的心形混合通道内反应物料快速流动，进行有效的非均相混合，有机相在水相中迅速分散成小液滴，从而产生较高的传质速率，所以其非均相流体的效率比螺旋盘管反应器更高（见图2）。图2、用水从正丁醇中提取丁二酸得到的液-液流动中单个模块停留时间与传质系数（kLa）的关系在这些反应模块中，反应区夹在两个玻璃传热板之间，传热路径变短，传热性能得到了很大的改善。图3. 康宁反应器反应模块结构 二、实验过程作者在小范围内进行了PTC催化的次氯酸钠溶液氧化反应的尝试（方案1），• 在螺旋微型反应器（图1a）中进行反应条件优化；• 随后将反应工艺条件在到康宁LFR和G1反应器中进行放大研究；图4. 方案1：（a）1-苯乙醇、（b）3-硝基苯甲醇、（c）苯甲醛氧化反应条件的优化1-苯基乙醇的氧化初步试验表明，最有效的加速反应的方法是将水相的pH值调整到9.3-9.5（图5a）。在该pH范围内，大多数次氯酸盐阴离子被质子化并形成次氯酸，然后用相转移催化剂将其萃取到含有次氯酸盐阴离子的有机相中，从而显著提高反应速率。使用14.6%次氯酸钠溶液与饱和碳酸氢钠，很容易获得pH 9.3～9.5的反应体系，这是一个比氢氯酸和乙酸效率更高的反应体系。饱和次氯酸钠溶液具有较高的离子强度，有助于有机盐从水相萃取到有机相　在相同的停留时间下，由于比表面积的增加，水相流速和有机相流速的比值(QA/QO)在控制整个反应速率方面也起着重要作用，因此随着QA/QO 的增加，传质速率有所提高(见图3b)。与螺旋反应器相比，康宁LFR系列具有更高的生产率，因为LRS持液体积较大，在相同的停留时间内，它的流量更高。图5. （a） 螺旋微反应器中1-苯乙醇在不同反应条件下的停留时间与转化率的关系（方案1a）。（b） 康宁AFR和螺旋微反应器中1-苯乙醇停留时间为1分钟的氧化转化率与流量比（QA/QO）的关系。1-苯乙醇浓度为0.8 M，NaOCl浓度为2 M。菱形，螺旋微反应器（pH 9，τ=1 M in）；方块，康宁LFR（pH 9，τ=1 min）。3-硝基苄醇的氧化在甲醇存在下，3-硝基苄醇可以直接氧化成其甲酯（方案1b）。在此反应中，醇首先被氧化成相应的醛，醛与甲醇迅速形成半缩醛，并进一步氧化成相应的甲酯。 该反应受pH影响大，实验最优pH是9?9.5，最佳的水相与有机相比为2：1，浓度和停留时间分别为0.8M和1.5min。在康宁LRS和AFR反应器上，3-硝基苄醇氧化反应的停留时间在1min时产能达到最大，效率明显优于螺旋微反应器。图6. 不同反应物在康宁反应上的生产效率苯甲醛的氧化 在甲醇存在下，苯甲醛可以直接氧化为苯甲酸甲酯，而不需要经过酸的过渡态( 方案1c)。但Leduc和Jamison研究发现，一旦转化率达到60%，反应会停止。用甲醇取代乙酸乙酯作为溶剂，反应能够完全进行反应是均相，无需相转移催化剂苯甲醛的氧化在2.7min内在康宁反应器中可以100%转化，而在螺旋微反应器中3min后转化率仅为90%(图6c)图7. 螺旋微反应器与康宁LFR和AFR氧化(A)1-苯乙醇、(B)3-硝基苄醇和(C)苯甲醛的转化率和收率比较；蓝色，转化率（%)；红色，产品收率(%）实验总结• 作者使用次氯酸钠溶液做了三种底物的氧化反应，从螺旋微反应器优化到康宁LFR和AFR系统均获得了较好的结果；• 这些物质的氧化反应为非均相反应，通过微反应器增强传质可以提高反应效果；• 工艺过程中替换溶剂或者使用传质更好的反应结构单元都可以起到提高传质的作用；• 和传统微反应器相比，康宁反应器可以实现更高的转化率且单台反应器可以获得更高的通量（生产效率）；• 从螺旋微反应器到康宁G1反应器通量提高了700倍，同时保持了良好的传质传热效果。参考文献：dx.doi.org/10.1021/op500158h | Org. Process Res. Dev. 2014, 18, 1476?1481

p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 为推动生命科学领域的创新性发展，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科研成果，近日，中国科协生命科学学会联合体组织18个成员学会推荐，经生命科学领域同行专家评审及联合体主席团评选和审核，向社会公布了2015年度“中国生命科学领域十大进展”（排名不分先后）。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 入选的十大进展为：；磁受体蛋白MagR的发现；细胞内胆固醇运输的新机制；细胞炎性坏死机制研究；发育过程中人类原始生殖细胞基因表达网络的表观遗传调控；昆虫长、短翅可塑性发育的分子“开关”；高等植物光系统I光合膜蛋白超分子复合物晶体结构解析；口服重组幽门螺杆菌疫苗研究；剪接体的三维结构以及RNA剪接的分子结构基础研究；化学重编程中间状态的鉴定和化学重编程新体系的建立。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 水稻感受和抵御低温的机制研究 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 水稻起源于热带和亚热带，对环境低温非常敏感，限制了其种植区域。人工驯化选择使粳稻种植能延伸到低积温带区域。近年来全球气候变化导致的异常气温频发，直接威胁水稻的生产，而植物感知低温机理知之甚少。中国科学院植物研究所种康研究组与中国水稻所钱前研究员等合作发现水稻感受低温的数量性状位点基因COLD1赋予了粳稻的耐寒性。该基因编码一个九次跨膜的G-蛋白信号调节因子，定位于质膜和内质网。遇冷时COLD1与G-蛋白α亚基RGA1互作，激活Ca2+通道、触发下游耐寒防御反应；COLD1jap基因起源于中国野生稻而赋予粳稻耐寒性。这是国际上首次报道的植物低温感受器，揭示了人工驯化赋予粳稻耐寒性的分子细胞学机制。该成果对于水稻耐寒性的分子设计改良有重要的指导意义和潜在的应用前景。本研究成果在2015年7月《Cell》杂志上以封面论文发表。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 细胞内胆固醇运输的新机制 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 胆固醇是细胞不可或缺的脂类物质，其代谢异常会引起动脉粥样硬化和神经系统病变。细胞内胆固醇运输的机制并不清楚。武汉大学宋保亮团队研究发现，过氧化物酶体与溶酶体之间可产生动态接触，该过程由溶酶体上的SytVII蛋白结合到过氧化物酶体上的脂质分子PI(4,5)P2来介导。胆固醇正是通过这一新型的细胞器的膜接触，由溶酶体运输至过氧化物酶体。许多过氧化物酶体基因突变会导致发育和神经系统功能障碍，该工作第一次揭示了胆固醇堆积是过氧化物酶体紊乱疾病的发病原因之一。这项研究不仅发现了细胞内胆固醇运输的新机制，揭示了过氧化物酶体细胞器的新功能，更重要的是为治疗胆固醇代谢异常相关疾病提供了新的线索和思路。研究成果在2015年4月《Cell》上发表，同期配发了评述文章。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp strong & nbsp 细胞炎性坏死机制研究 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 细胞炎性坏死（细胞焦亡，pyroptosis）是机体的重要免疫防御反应，在清除病原感染和内源危险信号中均发挥重要作用。细胞焦亡由炎性蛋白酶caspase（caspase-1和caspase-4/5/11）介导，但具体机制完全不清楚。北京生命科学研究所邵峰团队和厦门大学韩家淮团队分别独立鉴定出全新的GSDMD蛋白，并证明GSDMD是所有炎性caspase的共有底物，其切割对于caspase激活细胞焦亡既是必要的也是充分的。这些工作揭示细胞焦亡的关键分子机制，为多种自身炎症性疾病和内毒素诱导的败血症提供了全新的药物靶点。邵峰和韩家淮论文分布在《Nature》（2015年10月）和《Cell& nbsp Research》（2015年12月）上发表。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 口服重组幽门螺杆菌疫苗研究 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、胃及十二指肠溃疡的致病菌，是胃癌的主要致病因子。我国胃病患者超过1亿，每年因胃癌死亡者达20万人。第三军医大学邹全明、中国食品药品检定研究院曾明和江苏省疾病预防控制中心朱凤才三位教授联合研究，发明了“Hp分子内佐剂粘膜疫苗”设计原理和安全高效的首个人用分子内粘膜免疫佐剂；设计与制造出全新的Hp疫苗组份；研究出国际上首个Hp疫苗生产与检定质量标准。历时15年，完成了Hp疫苗5000余人参加的临床试验，成功研发了具有完全自主知识产权的世界首个Hp疫苗，并安全、有效，保护率达71.8%，获国家1.1& nbsp 类新药证书。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 剪接体的三维结构以及RNA剪接的分子结构基础研究 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp “中心法则”是分子生物学中的关键定理，描述了细胞最基础的生命活动。在真核细胞中，蕴藏在基因组DNA序列中的遗传信息先传递给信使RNA。转录的RNA需经剪接体（Spliceosome）成熟之后再翻译成蛋白质，执行生物学功能。剪接体（Spliceosome）是一个巨大而又复杂的动态分子机器，清华大学施一公课题组创新性地利用酵母细胞内源性蛋白提取获得了性质良好的样品，并利用前沿的单颗粒冷冻电子显微镜技术，首次解析了酵母剪接体近原子水平的高分辨率三维结构，并在此基础上进行了详细分析，阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的工作机理。这一研究成果2015年9月在《Science》杂志以两篇“背靠背”的长文发表。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 磁受体蛋白MagR的发现 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 生物能否感知及如何感受地球磁场的存在是生命科学中的未解之谜。北京大学生命科学学院谢灿实验室及合作者发现普遍存在于动物中的磁受体基因，其编码的磁受体蛋白MagR具备内源磁性，能识别外界磁场并顺应磁场方向排列，据此提出一个新的“生物指南针”分子模型。这项发现有助于分析动物迁徙和生物导航之谜，同时也为未来发展基于磁场进行大分子分离纯化，操纵细胞活性和动物行为包括磁遗传学，以及新型磁性生物材料的开发提供了可能。本研究成果在2015年11月《Nature& nbsp Materials》杂志上发表。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 昆虫长、短翅可塑性发育的分子“开关” /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 昆虫长、短翅可变发育是生物发育可塑性的典型例子，是昆虫进化成功的重要特性。稻飞虱是水稻的最重要害虫，若虫可以根据环境条件变化，选择性地发育为能飞行的长翅型成虫，或发育为不能飞行但繁殖更强的短翅型，这种可塑性发育是该虫成为毁灭性大害虫的重要原因。浙江大学张传溪教授带领的团队研究发现，稻飞虱翅芽的两个胰岛素受体在长、短翅分化中作用相反，起着分子“开关”作用。抑制胰岛素受体I基因和胰岛素通路会导致转录因子FOXO进入细胞核，若虫就发育为短翅型成虫；而抑制在翅芽组织中特异表达的胰岛素受体II基因就会导致FOXO滞留于翅芽的细胞质，若虫就发育为长翅型成虫。本研究成果在2015年3月《Nature》杂志上发表，被认为“是多型现象分子机理研究的一个里程碑”，在稻飞虱防治上具有重要价值。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 高等植物光系统I& nbsp 光合膜蛋白超分子复合物晶体结构解析 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 光系统I（PSI）光合膜蛋白超分子复合物是光合作用中高效吸能、传能和转能的系统，其量子转化效率几乎为100%。中国科学院植物研究所匡廷云、沈建仁研究团队在原子水平分辨率的高等植物光系统I-捕光天线（PSI-LHCI）晶体结构，解析了高等植物PSI-LHCI的精细结构，其中包括16个蛋白亚基和205个辅因子，总分子量约600kDa；揭示光系统I的4个捕光色素蛋白复合体（Lhca1-4）在天然状态下的结构及相互关系，LHCI全新的色素网络系统和LHCI红叶绿素的结构，明确提出LHCI向核心能量传递可能的4条途径。该研究成果对于阐明光合作用机理及提高作物光能利用效率和开辟太阳能利用的新途径都具有重要的理论和实践意义。该研究成果在2015年5月《Science》期刊以长文的形式并作为封面文章发表。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 发育过程中& nbsp 人类原始生殖细胞基因表达网络的表观遗传调控 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 生殖细胞（精子和卵细胞）是人类生命繁衍、维持物种稳定和延续的种子和纽带，在胚胎发育过程中来自原始生殖细胞。人类原始生殖细胞基因表达网络的特征及其表观遗传学调控一直是亟待解决的重大发育生物学问题。北京大学汤富酬研究团队与北京大学第三附属医院乔杰研究团队紧密合作，采用单细胞转录组高通量测序等一系列关键技术，深入、系统地解析了人类原始生殖细胞多个发育阶段的转录组和DNA甲基化组的动态变化，揭示了人类原始生殖细胞基因表达调控的一系列关键独特特征，这为人们提供了一个深度解析人类原始生殖细胞中基因表达网络表观遗传调控的精准坐标系统，有助于更好地理解人类生殖细胞和早期胚胎发育的根本规律。该项研究未来对辅助生殖技术安全性评估、以及临床上生殖细胞发育异常相关疾病机理的解析等可能具有重要意义。该研究成果2015年6月在《Cell》期刊发表。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 化学重编程中间状态的鉴定和化学重编程新体系的建立 /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp “体细胞重编程”技术可以将已经分化和特化的体细胞诱导逆转成为“生命之初”的多潜能干细胞。北京大学邓宏魁的研究团队在2013年报道小分子化合物诱导的体细胞重编程技术（化学重编程）的基础上，发现了化学重编程的一个中间状态，其基因表达谱、体内发育能力和重编程能力均类似于胚外内胚层(XEN)细胞。这一发现表明化学重编程是一个分子路径上完全不同于转基因诱导体细胞重编程的全新途径，为进一步改进化学重编程体系提供了一个关键的分子路标；并将大幅提升了化学诱导的多潜能干细胞（CiPS细胞）的诱导效率。这一成果体现了小分子化合物调控细胞命运的特点和优势，有望在再生医疗中为获得病人自体的组织和器官提供理想的细胞来源。该研究成果2015年12月在《Cell》杂志发表。 /p p br/ /p

代谢综合征及其治疗瓶颈 　　代谢综合征包括高胰岛素血症、糖耐量异常、肥胖、高血压，以高甘油三酯和低高密度脂蛋白胆固醇为特点的血脂异常，以及低密度脂蛋白相关的小颗粒导致动脉粥样硬化等病症，是当前发达国家或发展中国家的主要死因之一。 　　近来的科学研究表明，在代谢综合征中，胰岛素抵抗和高脂血症是2个关键指标，两者密切相关并贯穿于代谢综合征过程中。因此，当诊断代谢综合征时，应对2型糖尿病的危险因素和加速动脉粥样硬化性血管疾病的因素有充分认知。 　　动脉粥样硬化被认为是一种慢性炎症性的脂类代谢疾病，其复杂的病理生理过程始于在动脉壁上含有大量胆固醇的脂蛋白吸引血流中的单核细胞黏附并侵入血管内皮细胞层，这些细胞吸收脂蛋白后分化为巨噬细胞，后者在这一过程中发挥了关键作用。巨噬细胞继续积聚大量脂类，最终形成泡沫细胞，并在动脉壁上形成胆固醇性病变斑块。由于巨噬细胞转化为泡沫细胞是形成动脉粥样硬化病变的关键环节，所以防止或逆转胆固醇积聚，以及巨噬细胞和泡沫细胞的形成，进而防止或减少动脉粥样硬化病变，成为近年来科研的重要课题之一。 　　由于代谢综合征由一组紧密相关的病症组成，目前除改变生活方式和单纯治疗单一症状外（即使治疗单一症状也并非易事)，至今尚无全面治疗代谢综合征的首选方法。因此，寻找一种有效的治疗方法去应对代谢综合征及多种危险因素并存的情况，无疑是一种巨大挑战。 　　脂联素的发现及其功能 　　脂联素最初由克隆脂肪细胞特异表达基因而来，因此该物质是脂肪细胞特异性表达的细胞因子。 　　近年来的流行病学证据表明，在2型糖尿病胰岛素抵抗、肥胖和心血管疾病等患者中，血液循环中的脂联素水平有所下降，这种低血浆脂联素水平与上述疾病状态下脂联素基因在脂肪组织中的表达减少有关。另有证据表明，与低脂联素血症和胰岛素抵抗一样，脂联素基因多态性也可能是2型糖尿病的病因之一。然而，脂联素基因变异程度与低脂联素血症、肥胖和胰岛素抵抗的产生，其代谢作用及机制尚未明确。 　　此外，脂联素已被证实能促进骨骼肌和心肌细胞的脂质氧化，并能减少肝细胞的肝葡萄糖生成。因此，脂联素与改善糖耐量、降低血浆甘油三酯等体内代谢活动有关。 　　巨噬细胞：脂肪组织胰岛素抵抗的根源 　　巨噬细胞在体内是一种来源于单核细胞系统的多核吞噬细胞，具有高度可塑性及迁移性，能从骨髓随血液循环进入各种组织，并影响这些组织细胞的表型与功能（图）。最近的研究表明，巨噬细胞可能在代谢疾病的发生发展过程中发挥重要作用。研究证实，巨噬细胞在肥胖者的脂肪组织中大量增加，在极端的例子中，巨噬细胞可占脂肪组织的40%。脂肪组织是胰岛素作用的靶组织之一，而巨噬细胞能分泌胰岛素抵抗性炎症细胞因子，这一特点使其成为了脂肪组织对胰岛素抵抗的潜在根源。有关概念指出，巨噬细胞能对胰岛素的靶组织产生直接影响，从而导致靶组织出现胰岛素抵抗。 　　此外，动物模型研究也显示了巨噬细胞导致胰岛素抵抗的因果作用。当动物被喂食高脂食物时，特异性敲除巨噬细胞中的某些炎症基因能对这些动物产生保护作用，有利于增强葡萄糖耐量并减轻高胰岛素血症。上述结果显示，巨噬细胞在炎症细胞引起的胰岛素抵抗过程中至关重要，阻止巨噬细胞浸润对胰岛素靶组织的不利炎症反应及异常代谢影响，有望成为改善体内胰岛素敏感性的重要手段之一。 　　脂联素：通过抑制巨噬细胞来发挥功能 　　脂联素虽然不在巨噬细胞中表达，但其已被证实能通过下调清道夫受体A和胆固醇酰基转移酶1（ACAT1）的基因表达，从而抑制巨噬细胞转化为泡沫细胞。研究证明，脂联素也可能通过抑制单核细胞向巨噬细胞迁移并转化成泡沫细胞以及减轻细胞的炎症过程，来抑制体内血管壁的动脉粥样硬化。在脂类代谢中，低脂联素水平或能增加富含甘油三酯的血浆脂蛋白及产生泡沫细胞的脂肪氧化物，同时减少高密度脂蛋白，从而促进泡沫细胞形成。 　　另有体外细胞培养试验证明，脂联素对内皮细胞的细胞间黏附分子1（ICAM-1）、血管细胞黏附分子1（VCAM-1）和E-选择素等基因表达也有抑制作用。 　　此外，越来越多的证据表明，心血管死亡率与低血浆脂联素水平紧密相关，进一步证实了脂联素具有抗炎和抗动脉粥样硬化的重要作用。 　　脂联素：治疗代谢综合征的新方法 　　我们最近的研究结果表明，在人THP-1巨噬细胞中直接表达脂联素可以调节脂类代谢，减少巨噬细胞转化为泡沫细胞，从而证实了脂联素的抗炎、抗动脉粥样硬化作用， 以及脂联素在抑制巨噬细胞转化成泡沫细胞过程中的作用。 　　由于巨噬细胞是一种高塑性循环细胞，它们能通过血液循环进入各种靶组织，进而影响这些组织或细胞的功能。因此，为了研究脂联素和巨噬细胞在体内的功能作用，我们建立了巨噬细胞特异性脂联素转基因小鼠模型，并证明了脂联素在小鼠巨噬细胞中的特异表达能显著减少巨噬细胞中胆固醇和甘油三酯的积聚，并能减少巨噬细胞转化为泡沫细胞，进而改善动脉粥样硬化病变程度。此外，脂联素在小鼠巨噬细胞中的表达还能使全身代谢活跃组织的炎症细胞因子水平有所降低，如单核细胞化学趋化蛋白质1（MCP-1）和肿瘤坏死因子等，从而提高生理性葡萄糖耐量及胰岛素敏感性的整体水平。 　　综上所述，我们的研究结果表明，通过脂联素来抑制巨噬细胞浸润或升高血液循环中的脂联素水平，能影响其他组织和细胞的重要代谢活动，进而改变生理性代谢功能的整体水平，或能成为一种治疗代谢综合征的新方法。