本期我刊特邀请了王迪浔教授撰写了刊头专文。王迪浔教授是我国著名的病理生理学专家,1930年出生于南昌,华中科技大学同济医学院病理生理学教授,从事病理生理学教学与科研半个多世纪。主编《人体病理生理学》,曾任中国病理生理学会常务理事,湖北省墍武汉市病理生理学会理事长,卫生部呼吸系疾病重点实验室首任主任。一生致力于缺氧性肺动脉高压机制的探讨研究和中国病理生理学科的建设。如今已93岁高龄仍坚持执笔撰文,文中他还提出的一些独到的想法,字字珠玑启人深思。高山仰止,他对科研的执着热爱以及谦逊的精神值得后辈们学习和景仰。全文请在知网或万方数据下载阅读。

神经系统、内分泌系统和免疫系统相互作用构成复杂网络。神经免疫学(neuroimmunology)是从分子、细胞、组织器官以及机体整体水平研究神经-内分泌-免疫调节网络的交叉学科。神经-免疫互作(neuro-immune interactions)贯穿机体生命周期的全过程,其功能紊乱导致多种疾病的发生发展。近年来我国在以中枢神经系统调控为主的神经-内分泌-免疫-代谢交叉领域前沿已取得了许多重大突破。一方面,揭示神经调控外周系统功能的新机制,首次发现“脑-脾”轴,明确了情绪通过中枢神经调节免疫的新机制;阐明神经元分泌的神经营养因子在调节脾脏免疫功能中的机制;完成了传统中医针刺治疗抗炎的神经机制解析,阐明了足三里穴位刺激通过脊髓特定神经元调节免疫功能。另一方面,在外周脏器反向调控神经功能方面也取得突破,在“肠-脑”轴参与动物呕吐、光调控血糖代谢等方面取得突破。这些成果夯实了我国在神经-内分泌-免疫-代谢交叉研究领域的研究基础。本文聚焦国内科学家在神经免疫学基础研究的最新进展,从“神经-免疫互作的基本单元”、“系统生理的神经-内分泌-免疫调控”、“神经-免疫互作与疾病”、“类淋巴系统(glymphatic system)的生理与病理功能”和“神经-免疫互作研究的技术手段和方法学”五个方面总结重要成果和凝练关键科学问题。

自主神经系统是外周神经系统的重要组成部分,包括交感神经系统、副交感神经系统和肠神经系统,它在机体的稳态维持中发挥着重要作用。随着交叉组学技术、细胞特异性标记与调控技术、全身神经系统精准成像技术等的综合应用,人们对自主神经系统的精细化结构与功能有了更深入的认识。自主神经系统在从整体观和系统论角度认识机体与环境的相互调控机制方面发挥着重要作用。经典的交感神经系统信息的输出对于维持血压、体温调节和应对外界环境压力至关重要。副交感神经反射控制着流泪、流涎、瞳孔对光的反应、心脏功能、胃肠蠕动、排尿和勃起等功能。肠神经系统是独立的,通过局部反射活动发挥作用,但通常从中枢神经系统和外周神经系统接收输入并向其提供反馈[3]。自主神经系统在众多生物体生理机能维持中的发挥着重要作用,它的结构和功能障碍与多种疾病密切相关。因此,深入认识自主神经系统在调节机体稳态中的作用与机制,对认识机体稳态失衡,疾病发生、发展与转归的机制,乃至疾病早诊优治新技术的开发至关重要。（全文点击PDF，链接至知网下载）

骨重塑是维持骨稳态(bone homeostasis)的重要过程,人们通常认为骨重塑主要接受内分泌激素调节。近年来,越来越多的证据表明,中枢神经系统通过传出神经直接参与骨稳态调节。虽然,大脑和骨骼组织之间已被证实存在明确的神经连接,但这些神经联系在大脑调节骨稳态中的作用还不十分清楚。本文将关注骨与脑之间的神经联系,分别从中枢神经系统和神经环路(neural circuit)、自主神经系统以及感觉神经系统对骨稳态的调控等方面介绍大脑调控骨代谢(bone metabolism)领域的最新进展。

应激无处不在,而感知应激并调节身体机能以应对危险,是生命体生存的重要机制。然而过度或长期的应激则会发展成焦虑(anxiety),损害生物体的健康。近年来大量研究表明,应激和焦虑会促进肿瘤的发生发展。它们主要通过激活交感神经系统(sympathetic nervous system)释放相关的激素或外周神经递质,激活肿瘤细胞及微环境上的相关受体促进肿瘤的增殖、生存及血管生成,导致肿瘤进展的加速,同时也损害机体的免疫反应,使肿瘤细胞逃脱免疫系统的“监控”。然而应激感知和焦虑反应相关的神经环路如何通过交感神经系统与肿瘤关联并影响肿瘤发生发展的确切机制尚不清楚。本文就焦虑相关神经系统网络与交感神经系统的连接及交感系统对肿瘤的影响途径进行总结综述,为未来癌症的治疗奠定理论依据。

内脏反射(visceromotor reflex)是自主神经调控的一个重要组成部分,它控制着许多内脏器官的自主运动,包括胃肠道、膀胱和心血管等。这些器官的精细运动受到交感神经和副交感神经的双重控制,以维持它们的正常功能。在不同的状态下,交感/副交感神经系统会相应地进行调控,以适应不同的生理和环境需求。当支配内脏的自主神经反射环路调控出现问题时,可能引发多种相关疾病,严重影响身心健康。因此,深入了解参与内脏反射的神经结构、功能和调控对于科学研究和临床治疗都具有重要的意义。

脂肪组织是重要的代谢和内分泌器官,分布于皮下、内脏器官周围等部位,依据形态和功能可以分为棕色、白色和米色脂肪组织,对糖脂代谢、胰岛素敏感性等发挥关键调控作用,影响机体能量稳态。脂肪组织内分布交感和感觉神经纤维,前者通过释放去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)促进白色脂肪细胞脂解与棕色脂肪细胞产热,具有较强可塑性,受到脂肪组织内不同基质细胞、免疫细胞等调控;感觉神经纤维则将脂肪组织中的信号传递到中枢神经系统。脂肪组织内神经支配失常会影响肥胖、糖尿病和心脑血管疾病等一系列健康问题。

肠道(gut)是机体与外界交流的重要器官,吸收营养并排出废物,在维持机体稳态和生理功能方面起着至关重要的作用。肠道中存在丰富的细胞类型和神经信号分子,研究表明,肠道细胞上的特定受体能够被食物激活,从而感知味道和营养成分,并将信息直接或间接向大脑传递。肠道感知(intestinal perception)是自然界多种生物中普遍存在的感觉系统,具有物种保守性。因此,肠道感知相关的研究,对理解物种的进化和生物在自然界中的适应性机制具有重要意义。本文对肠道不同物质感知的分子及环路机制的研究现状进行了简要综述,为进一步研究肠-脑轴神经环路在生物个体进化中的作用及生物的物种-环境共生进化的理论提供依据。

程序性死亡蛋白1(programmed cell death 1, PD-1)及其配体PD-L1(programmed death 1 ligand 1)是重要的免疫检查点,二者相互作用可负性调节效应T 细胞活化与增殖,也是肿瘤细胞逃避免疫监视的重要途径。阻断PD-1与PD-L1的结合,可以解除肿瘤细胞或抗原提呈细胞对T细胞的抑制,恢复其对肿瘤细胞的识别和杀伤能力。然而,PD-L1的表达受到复杂的调控且在不同的肿瘤中呈现出差异,其主要发生在遗传、转录和转录后水平。本综述介绍PD-L1表达的调控过程及其在肿瘤免疫治疗中的作用,结合这些调控机制实现对不同特征肿瘤进行精准免疫治疗是下一步研究的重点,在肿瘤治疗中具有重要意义。

外泌体(exosomes, EXs)是细胞间信号传递的重要囊泡,在维持机体稳态中发挥重要作用。外泌体微小核糖核酸(microRNAs,miRNAs)是EXs保护心肌梗死(myocardial infarction,MI)的关键元件之一。MI是威胁人类健康的主要杀手,具有高发病率、高致残率和高死亡率特点。缺血-再灌注是MI的主要治疗手段,心肌缺血(myocardial ischemia)环境进一步改变外泌体内容物,而运动可刺激外泌体的分泌,促进其内容物发挥生物学效应,发挥心脏保护效应,改善MI的病理进 程。本文通过梳理外泌体miRNAs在MI中的作用,提出运动改善心脏功能的可能机制,这将为运动防控冠心病的实验研究及临床治疗提供新思路和新靶点。

抑郁症是一种常见的损害严重的精神疾病,其发病机制尚未完全阐明。目前关于抑郁症的发病机制存在多种假说,最新研究显示神经炎症与抑郁症发生发展密切相关。随着神经科学技术的发展,星形胶质细胞在抑郁症中的作用越来越受到关注。有研究表明,抑郁症与星形胶质细胞介导的神经炎症有关,小胶质细胞、NF-κB信号通路、NLRP炎症小体均参与其中,为抑郁症的治疗提供了可能的靶点。本文主要综述了星形胶质细胞介导的神经炎症与抑郁症相关的研究进展。

甲状腺功能减退症(hypothyroidism)是甲状腺激素缺乏症的常见表现,通常激素替代可以对其进行有效纠正,但若不干预,严重者可致命。甲状腺激素对人体的生长、发育以及多种器官的功能都起着至关重要的作用。甲状腺功能减退症的临床表现因年龄、性别等因素有所差异,其实验动物模型广泛应用于病理生理机制研究以及药物防治效果评估中。目前可建立有效甲状腺功能减退模型的方法包括手术、饮食、药物、遗传、放射及免疫学等。每种模型基于不同的原理各具优缺点,研究者可根据实验目的选择使用。本文就近年甲减动物模型的研究作一综述,探讨每种甲状腺功能减退症的动物模型造模方法及其优缺点,以便在实验中选择最优模型。

2023年10月2日,诺贝尔生理学或医学奖授予匈牙利-美国生物学家Katalin Karikó和美国生物学家Drew Weissman,以表彰二人在核苷酸碱基修饰方面的开创性发现,使得针对COVID-19的有效信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid, mRNA)疫苗的开发成为可能。Katalin Karikó目前担任德国生物技术公司BioNTech的高级副总裁,她于1978 年在塞格德大学(Szegedi Tudomanyegyetem,University of Szeged)获得博士学位,后进入塞格德生物研究中心主要从事RNA研究,她是历史上第13位获得诺贝尔生理学或医学奖的女性科学家。Drew Weissman是来自宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania,UPenn)的免疫学家,同时担任罗伯茨家族疫苗所研究教授和宾夕法尼亚RNA 创新研究所所长。1997年,时任宾夕法尼亚大学医学院助理研究员、主要从事RNA技术研究的Karikó与同年新加入宾夕法尼亚大学从事病毒疫苗研究的Weissman一拍即合,决定合作进行mRNA 疫苗的研究。(全文请点PDF链接到知网下载浏览)

骨关节炎是一种好发于老年人的慢性退行性关节疾病,也是最常见的骨代谢疾病之一,其中所涉及的代谢异常细胞主要包括软骨细胞。线粒体功能障碍作为软骨细胞代谢异常的重要诱因,参与了骨关节炎的发生和发展。线粒体自噬作为对受损或者功能失调线粒体的一种选择性自噬,对维持线粒体的质量控制和内稳态起重要作用。越来越多的证据表明,线粒体自噬在骨关节炎的防治中起着重要的调控作用。因此,本文对线粒体自噬在骨关节炎中的作用进行综述,并进一步阐述了线粒体自噬缓解或者加重骨关节炎所涉及的潜在机制,为以线粒体自噬为靶点治疗骨关节炎的相关研究提供理论依据。

血管是运送血液的管道。除了毛细血管以外, 动脉和静脉血管都由内膜、中膜和外膜三层被膜构成。血管内膜包含由单层扁平上皮细胞组成的血管内皮,它们包绕着所有血管的管腔并与心内膜相连; 血管中膜由规则环绕的平滑肌细胞和弹性蛋白层构成;血管外膜位于血管壁的最外层,由成纤维细胞、管周脂肪组织和滋养血管组成。人体的所有器官细胞都依靠血管运送血液来供给氧气和养料,排除代谢废物,维持内环境稳态而发挥正常功能。以血管功能与结构改变为重要病理生理学基础的心脑血管疾病,如冠心病、高血压、脑卒中、肺动脉高压等多种疾病,对人类健康造成极大威胁。因此,深入认识血管功能的稳态维持机制对保证机体生命活动和健康具有重要意义。(全文请点击PDF后链接知网下载阅读)

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell, VSMC)在血管生理功能维持和动脉粥样硬 化、动脉硬化与钙化、动脉瘤与夹层等血管疾病发生、发展、转归过程中发挥重要作用。因其表型的 高度可塑性,VSMC可对血液动力学因素、管壁细胞外基质刚度和拓扑等多种机械力刺激予以应 答,通过表型转换而参与血管稳态和重塑调控。本文阐述了VSMC感知、转导和响应其所处力学 微环境的关键受体和信号转导途径,并基于作者研究团队近年来的工作,重点介绍了酪氨酸激酶受 体型机械力信号受体和核机械力信号受体等在机械力感知过程中的作用和机制。

血管发育和稳态维持以及血管病理进程均依赖于血管内衬的内皮细胞(endothelial cells, ECs)。ECs与血液直接接触并受到血流剪切应力的作用,血流剪切应力通过调控ECs的发育和细胞命运等生物学过程来调节血管稳态。ECs命运转化主要包括生理条件下通过内皮-造血干细胞转化(endothelial-to-hematopoietic transition, EHT)产生造血干/祖细胞进入循环系统,以及病理条件下经内皮-间充质转化(endothelial-to-mesenchymal transition,EndMT)形成间充质细胞参与 血管狭窄等,这两种命运转化的共同特点之一是细胞间黏附分子和黏附力的破坏。本文旨在概述血流剪切应力调控内皮细胞EHT和EndMT的分子机制,将提升对心血管发育和相关疾病发生机制的理解。

血管为机体细胞输送营养和氧气。血管网络的形成涉及两个基本过程:血管发生和血管新生。血管发生由内皮细胞从头产生,而血管新生是新的血管从已有的血管上生长出来的过程,受到多种信号通路调控。近年来,生物力学信号在调节血管新生过程中的重要作用逐渐被认识到。血管感受到多种力学信号,包括血管内皮细胞感受到的来自血液的血流剪切力、血管壁受到的来自血液的静压力、血流对血管壁的牵张力以及血管生长在细胞外基质上感受到细胞外基质的硬度。血管系统感知力学信号,并通过一系列的机械信号相关信号通路维持自身结构和功能稳态。本文就力学信号对血管发育、肿瘤血管新生和淋巴管新生的影响作简要介绍,旨在从这三个角度出发更全面地理解力学信号对机体血管系统发育的调控,为相关疾病提供诊断或治疗思路。

动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是一种由炎症、脂质沉积和衰老等多种因素引起的血管慢性炎症疾病,是众多心血管疾病的病理基础。细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是细胞在生理或病理生理情况下分泌的膜性囊泡,在细胞间通信中发挥重要作用。大量研究发现,EVs通过调节血管炎症和血管外基质重塑等过程影响AS的发生和发展。本文综述了不同细胞来源的EVs在AS发生发展过程中的作用及其在AS治疗中的应用前景。

动脉粥样硬化、腹主动脉瘤、肺动脉高压、心肌缺血再灌注损伤、心衰等多种心血管疾病中均存在细胞自噬(autophagy)水平紊乱,生理水平的自噬在维持心血管系统各类细胞稳态中发挥重要作用。本文综述了自噬在维护心血管系统各类细胞稳态和参与心血管疾病病理机制中的研究,并以张应变力学刺激为切入点,介绍了力学刺激调控的细胞骨架重塑在自噬调控中的可能作用和机制。以自噬为靶点的干预有望为心血管疾病的诊断和治疗提供潜在方向。

由于基因突变或维生素/叶酸缺乏、高热量饮食、肾损伤等因素引起的多组织(肝脏、肾脏等)同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)代谢紊乱,可诱发血浆同型半胱氨酸水平的升高,造成高同型半胱氨酸血症。而高同型半胱氨酸血症与多种疾病的发生发展密切相关,但具体机制复杂且需深入研究。本文旨在综述同型半胱氨酸代谢和相关疾病的最新研究进展与机制,以及目前高同型半胱氨酸血症治疗现状,从而为高同型半胱氨酸血症及相关疾病的治疗提供可能的干预策略。

自噬体和溶酶体是细胞维持稳态的重要系统,自噬体负责底物的识别和包裹,溶酶体负责底物的降解。溶酶体功能紊乱会导致细胞内物质不能被正常降解、致病性底物发生蓄积,进而诱发多种重大疾病,如溶酶体蓄积病(lysosomal storage disorders, LSDs)、神经退行性疾病和代谢性疾病等;相反,促进溶酶体生成,增强其降解功能则具有改善疾病的作用。因此,揭示并阐明溶酶体生成的调控机制是重要的科学问题。本文对溶酶体生成调控领域近年的研究进展进行综述。

2021年美国科学家戴维· 朱利叶斯(David Julius)和阿登· 帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)因“发现温度和触觉感受器”而获得诺贝尔生理学或医学奖,该发现为信息科学(information science)在生理学及医学中的应用指引了新方向。信息科学是研究信息运动规律和应用方法的科学,其中计算机大数据、数学建模模型具有来源多样、数据量增长快和高频等特征,为生理学和医学研究提供了新的分析视野。本文梳理了生理学及医学领域数据信息的提取步骤,比较了传统机器学习、深度学习、推荐系统和传统统计学方法的实现原理和技术特点,探讨了未来的信息科学和生理学及医学相结合的研究方向,以揭示信息科学在生理学及医学中应用的基本方法和原理及其对科学发展的意义。

多巴胺是人体内一种重要的生物胺,广泛存在于中枢神经系统、外周神经系统以及非神经系统中。《Dopamine in the gut》由本刊常务编委、我国著名生理学家朱进霞教授主编、Springer Nature Singapore Pte Ltd出版,本书为哺乳动物胃肠道多巴胺的本质提供了创新性的重要见解,是第一部聚焦多巴胺与消化道生理功能的专著。由张炜真教授撰稿该书书评请点击PDF下载全文。

阿尔茨海默病(Alzheimer' s disease, AD)是以认知衰退和行为障碍为特征的神经退行性疾病,多发于老年人。近年来,AD 发病率和死亡率上升且趋年轻化。AD 病因包括:淀粉样蛋白沉积、tau蛋白聚集、载脂蛋白异常、血管病变、重金属紊乱、氧化应激及遗传因素等。淀粉样蛋白斑块聚集和神经纤维缠结是AD主要病理标志。β淀粉样蛋白(amyloid β, Aβ)病理性累积被认为是AD发病主因之一。目前,AD仍缺乏有效疗法。本文综述AD 发病机制和治疗策略相关进展,以 期为AD研究与诊疗提供参考信息。

编者按 朱妙章教授是我国著名生理学家，主要研究心脏功能的评定、心脏和冠脉的神经体液调节、心肌缺血时血流动力学和血液流变学的变化, 研究心房钠尿肽、降钙素基因相关肽和血管钠肽的生理作用等。主编的《大学生理学》(第3版)被评为总后精品教材、军队精品教材和国家级精品教材, 也是第四军医大学首部精品教材；主编的《心血管生理基础与临床》为国内医 学研究生培养体系打下了坚实基础。朱妙章教授严谨认真、勇于奉献,一生致力于中国心血管研究的发展以及生理学科的建设,值得我们学习和景仰。全文请点击PDF链接到CNKI下载阅读

瞬时受体电位香草酸 3(transientreceptorpotentialvanilloid3,TRPV3)是 Ca2+ 通透的非选择阳离子通道,可被>33℃温度激活。TRPV3在皮肤屏障修复、瘙痒和炎症等疾病的发展过程中扮演重要的角色,其点突变导致以过度角化、瘙痒和脱发为特征的罕见人类遗传病—Olmsted 综合征。研究表明,TRPV3是瘙痒和皮肤疾病的潜在治疗靶点,特异性抑制 TRPV3 可能具有应用前景。本文就 TRPV3 结构与功能及其病理特别是皮肤疾病相关病理的最新研究进展作一综述。

自新型冠状病毒肺炎在全球蔓延以来，世界各国纷纷对其展开研究。随着研究的不断深入， 金属蛋白酶（metalloproteinase）在其发病机制中的作用逐渐受到重视。文章综述了目前国内外关于金属蛋白酶在新型冠状病毒肺炎发病过程中的作用研究，旨在为临床治疗提供新的思路与靶点。

肠道是一个复杂的共生系统,包含数目约超过10¹⁴ 的肠道微生物,如细菌、真菌、病毒以及原生生物等。肠道细菌涵盖硬壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门、疣微菌门和梭杆菌门等。目前肠道菌群被认为是影响宿主健康的重要因素。健康人口腔以及唾液中含有大量微生物,这些微生物来源于每天正常饮食引入的菌群。各种微生物(如细菌)从不同环境落到人体,在一定部位定居和不断生长、繁殖后代的现象称为“定植”。我们身体各个部位都存在菌群定植,提示菌群与机体器官间存在多种互作关系。伴随着现代分子技术(宏基因组、代谢组、脂质组、宏转录组)的发展,宿主与不同微生物的复杂关 系逐渐被阐明。近年来大量研究表明,肠道菌群失调与宿主疾病(如肿瘤、肥胖、2型糖尿病、脂肪肝以及心血管疾病等)间存在密切联系,调控涉及免疫、能量代谢、脂代谢和糖代谢等多种通路。（文章全文点击PDF链接下载）

肠道菌群(gut microbiota)在维持宿主脂质代谢稳态过程中发挥着关键调节作用。肠道菌群能协助并增强宿主对食物中多糖的消化,促进肠道上皮细胞对长链脂肪酸的吸收,调节脂肪组织的功能。因此肠道菌群紊乱将严重影响宿主脂质代谢平衡,并诱发肥胖、高脂血症、脂肪肝等一系列脂代谢疾病。本文从肠道菌群调控肠道上皮细胞脂质吸收的角度对已知的调控机制进行综述。