综述与专论: 纳米酶的抗菌机理与应用

细菌耐药性和抗生素滥用是一个世界性难题,需要开发新型抗菌剂,既能够高效杀菌,又能避免耐药性问题并具有较好的生物和环境相容性．纳米酶具有调控ROS自由基的能力,可以高效杀死多种革兰氏阳性和阴性致病菌以及顽固性生物膜;同时纳米酶具有较好的稳定性、生物相容性、可回收再利用等优点,在促进伤口愈合、龋齿防治和环境防污方面具有重要的应用前景．     

综述与专论: 纳米酶在肿瘤催化诊疗方面的应用

作为一个特殊的交叉学科前沿,纳米酶在近几年来引起了科学界的广泛关注。自2007年首次发现四氧化三铁纳米材料具有类似辣根过氧化物酶的催化特性以来,纳米酶的研究迅速兴起。其特殊的在纳米尺度的理化性质赋予它们优越的催化性能,以用于各方面的应用,例如癌症的诊断和治疗。本文重点介绍近年来催化化学的发展所促进的纳米医学在肿瘤诊疗方面的应用,以及纳米酶的研究现状和未来的展望。通过合理地将催化化学与临床纳米诊疗医学相结合,这些新型的纳米酶及其在肿瘤成像和治疗方面优越的催化性能,将会极大地促进纳米医学新子学科的产生。     

综述与专论: 纳米酶在疾病诊断中的应用

纳米酶是近年来我国科学家发现的一类自身蕴含酶学特性的纳米材料。作为一种新型人工模拟酶,纳米酶具有经济、稳定、易于大批量生产的优势. 更重要的是,纳米酶是一个双功能或者多功能的分子,它不仅具有催化活性,还兼有纳米材料特有的物理和化学性质,如磁性、荧光、光热特性等. 纳米酶的出现为酶催化反应在疾病诊断中的应用提供了新思路,新方法和新工具. 本文将重点介绍近几年纳米酶在疾病诊断方面的应用,涵盖了癌症、代谢性疾病、传染性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病和炎症性疾病等不同疾病类型,并对该领域未来的发展方向进行了讨论和展望.     

综述与专论: 纳米酶及其细胞活性氧调控

随着纳米技术的不断进步,人们逐渐开发出能够模拟天然抗氧化酶催化活性的无机纳米材料．这些纳米材料能够模拟过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等天然酶的催化过程,从而调控细胞的氧化还原水平．本文从金属化合物、贵金属以及碳基纳米酶的角度,阐述了它们对细胞内活性氧(ROS)的调控作用以及在各种氧化应激相关疾病治疗中的应用．作为一种新型的模拟酶,纳米酶有望在生物医学领域中为疾病治疗提供一种新的策略．     

综述与专论: 铁蛋白：纳米酶开发的重要工具

纳米酶因其在靶向癌症治疗、诊断医学、生物传感和环境毒理学等方面所具有巨大的应用潜力和价值而受到越来越多的关注。铁蛋白作为具有独特空间结构、表面性质和高生物相容性等特点的天然生物大分子,已成为纳米酶开发的重要工具。 为了展示和凸显铁蛋白在纳米酶开发中的扮演的角色和取得的成就,并为后续研究提供参考,本综述着重介绍铁蛋白作为纳米酶合成的模板、纳米酶催化反应的反应器和纳米酶呈递的载体等。同时,文中也指出了基于铁蛋白的纳米酶研发中所面临的挑战和其未来发展方向。     

综述与专论: 纳米酶在分析化学中的应用研究：从体外检测到活体分析

纳米酶是指具有类酶催化活性的纳米材料．近年来,纳米酶研究引起了人们的极大兴趣．纳米酶已被广泛应用于诸如生物传感、生物成像、疾病治疗和环境保护等众多领域．在本综述中,我们将着重讨论纳米酶在分析化学领域的研究进展．首先将讨论纳米酶在体外检测的应用,将包括生物活性小分子、核酸、蛋白质类生物标志物、细胞等的检测．其后将讨论纳米酶在活体分析的应用,将包括监测活脑、肿瘤组织等的生物活性小分子、药物的药效、药物与纳米酶的代谢等．最后,我们将讨论纳米酶应用于分析化学时面临的挑战和未来研究前景．     

编者按: 纳米酶：新一代人工模拟酶

The nanozyme is a new concept that has been included in the Encyclopedia of China. It is defined as a type of nanomaterial that possesses intrinsic enzyme-like activity. Nanozymes were first conceptualized by Chinese scientists in interdisciplinary fields of material science, chemistry, biology and medicine. Since the original work was published in Nature Nanotechnology in 2007, 2: 577-583, it has been cited over 1480 times and has drawn significant attention worldwide. To date, over 130 laboratories across 22 countries have contributed to research on nanozymes. The application of nanozymes has been extended to biology, medicine, agriculture, national defense and many other fields, and has gradually transferred from diagnosis to therapeutics of human diseases. Nanozyme research is an emerging field bridging nanotechnology and biology. By using their multi-functionality, including enzymatic activity and other specific nanoscale properties, nanozymes will likely continue to facilitate the development of state-of-the-art technologies and products to improve human health and quality of life. As we approach the 10-year anniversary of the discovery of nanozymes, I humbly accepted to organize this “nanozyme special edition”. I would like to convey my gratefulness to the editor and all the authors, who have done extraordinary amount of work for their reviews, this project would not have been possible without them.     

综述与专论: 二维过渡金属硫化物纳米复合材料的模拟酶特性及应用

纳米酶是一个非常令人兴奋和有希望的领域,旨在模仿使用各种纳米材料的天然酶的一般原理,并在许多领域提供了大量实际应用。 天然酶具有一些内在的缺点,如成本高,稳定性低,储存困难,以及催化活性对环境条件的敏感性。 而纳米酶显示出低成本,高稳定性和高效活性。 各种过氧化物酶和/或氧化酶模拟物已经取得了很大的进展。本综述介绍了关于二维过渡金属硫化物纳米复合材料的纳米酶特性的最新研究进展。     

综述与专论: 贵金属和碳纳米酶分子机制的理论研究

2007年四氧化三铁类过氧化物酶活性的发现催生了纳米酶这一新兴多学科交叉研究方向,多种基于金属、金属氧化物和碳纳米材料的纳米酶被发现,并在环境,食品安全,化工,生物医学等领域获得应用。相应的,纳米酶催化分子机制的理论研究也取得了进展。本文将回顾化学催化的基本原理,重点总结贵金属和碳纳米酶分子机制的理论研究进展。     

综述——新型纳米生物材料的研发：纳米酶的发现与应用

自2007年发现四氧化三铁纳米材料具有类似辣根过氧化物酶的催化特性以来,纳米酶研究领域迅速崛起．不同形貌、尺度和材料各异的纳米酶相继出现,同时其催化机制逐渐被认识．由于纳米酶具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点,它在医学、化工、食品、农业和环境等领域的应用研究便应运而生．纳米酶的发现,不仅推动了纳米科技的基础研究,还拓展了纳米材料的应用．本文将介绍纳米酶研究领域的最新研究进展．     

综述与专论: 神经胶质细胞转分化为神经元的研究进展

细胞转分化是通过基因重编程，诱导某种细胞直接转变为另一种细胞，而不经过其他中间状态的过程。神经元丢失是神经系统疾病中常见的病理过程，神经元丢失通常不可逆转，且造成运动、感觉、精神症状。而由于人中枢神经系统神经元再生能力十分有限，仅有部分区域在神经损伤的刺激下能够新生少量神经元。在这样的背景下，将神经胶质细胞（星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质前体细胞）在神经元丢失处原位转分化为功能性神经元并整合进神经网络的治疗性策略，受到了广泛关注。近年来，学者通过在神经胶质细胞中将神经元命运决定的重要转录因子过表达或敲减等手段，成功实现其向神经元的转分化，取得多项重大进展，但由于目前研究手段的局限性、判断标准的分歧性、结果和结论间较难自洽等问题，部分研究成果的结论仍存在很大的争议。本文系统地回顾了神经胶质细胞转分化为神经元的发现与发展历程，总结了神经胶质细胞转分化为神经元的重要发现，并进行讨论与展望。     

综述与专论: 异染性脑白质营养不良的研究进展

异染性脑白质营养不良（metachromatic leukodystrophy,MLD）是一种由芳基硫酸酯酶A（arylsulfatase A,ARSA）基因突变导致的罕见遗传性白质脑病。MLD的临床表现及疾病进展速度存在个体差异,但几乎所有的患者最终均会出现运动及认知功能完全丧失。临床上根据患者的发病年龄及病情严重程度分为晚婴型、青少年型及成人型。MLD的临床诊断包括进行性神经系统倒退及典型的头颅核磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）表现。其临床表现与多种疾病类似,需与其他白质脑病和溶酶体贮积病进行鉴别。MLD暂无有效治疗方法,目前仅能对患者进行对症支持治疗。造血干细胞移植或骨髓移植、酶替代治疗和基因治疗是关于MLD治疗的研究热点。最近研究发现,鞘内注射重组人芳基硫酸酯酶A（rhASA）可延缓疾病的进展。针对MLD家系进行有效的产前分子诊断是预防MLD发生的主要方法。     

综述与专论: 脊髓星形细胞瘤研究进展

脊髓星形细胞瘤是一种罕见的中枢神经系统恶性肿瘤,在流行病学、肿瘤临床学表型、分子遗传标记、治疗及研究方面有着独特特征。虽然随着手术技术的进步以及分子病理的发展,脑胶质瘤的研究和治疗取得较大进展,但脊髓星形细胞瘤的研究和治疗却发展缓慢。其原因一方面在于临床样本较少,难以开展研究,另一方面因其分子遗传独特性,对脑胶质瘤一线化疗药替莫唑胺敏感性差。因而亟需理清脊髓星形细胞瘤的研究现状,为改善其临床疗效梳理潜在方向。基于此,本文综述脊髓星形细胞瘤的临床特征、病理分型、分子遗传特征和当前治疗方法等方面的研究进展,在描绘脊髓星形细胞瘤的临床治疗现状和研究进展的基础上,提出了未来研究和治疗潜在方向。     

综述与专论: 少突胶质细胞病——佩梅病的临床特点及致病机制

佩梅病（Pelizaeus-Merzbacher disease,PMD）是髓鞘形成低下性脑白质营养不良疾病中最常见的一种,其临床特点主要表现为发育落后尤其是大运动落后、眼震、肌张力低下等。其致病机制主要为脑白质髓鞘形成细胞-少突胶质细胞发生病理性改变从而导致髓鞘形成不良,相应理论基础包括以往研究中PLP1点突变通过影响PLP1/DM20寡聚体的形成,进而影响少突胶质细胞的存活,髓鞘分子结构的形成等;而PLP1重复突变则使少突胶质细胞及髓鞘脂的发育停止。近年来对细胞器互作网络（organelle interaction network,OIN）的研究进一步揭示了PLP1突变的致病机制：PLP1点突变通过影响PLP1蛋白上膜进而影响少突胶质细胞髓鞘化。PLP1重复突变则改变内质网线粒体间的连接,继而影响线粒体的形态功能等产生致病作用。目前已有相关研究表明,一些小分子化合物或药物例如胆固醇、吡拉西坦等以及基因疗法在动物体内对PMD临床症状有改善作用,其在PMD 患者体内的疗效有待进一步证实。     

综述与专论: 白质消融性白质脑病研究进展

白质消融性白质脑病（leukoencephalopathy with vanishing white matter,VWM）是一种常染色体隐性遗传性脑白质病,其致病基因EIF2B 1~5分别编码真核细胞蛋白质翻译起始因子2B（eukaryotic initiation factor 2B,eIF2B）的5个亚基α~ε,其中任一编码基因突变均可引起发病。起病多见于婴幼儿及儿童期,临床表型差异大,典型表现为进行性运动功能退行,可伴共济失调和癫痫。应激（发热、外伤等）可导致发作性加重。影像学显示大脑白质进行性液化。尸解神经病理学特征主要表现为广泛性白质稀疏和囊性变性,无神经胶质细胞反应性增生,星形胶质细胞形态异常,过表达祖细胞标志物巢蛋白（Nestin）和胶质纤维酸性蛋白δ（GFAPδ）,少突前体细胞数量增加和成熟少突胶质细胞减少、泡沫化且凋亡增加。VWM致病基因EIF2B 1~5是管家基因,但多数患者通常仅脑白质受累。少数胎儿期及婴儿早期发病的患者可出现多系统受累,成年女性患者可有卵巢功能障碍。目前认为,星形胶质细胞在其致病机制中起着核心作用,病理性星形胶质细胞继发性引起少突胶质细胞成熟障碍和髓鞘形成异常,进而导致脑白质病变。其他疾病机制包括内质网应激后未折叠蛋白反应（UPR）过度激活、线粒体功能障碍、自噬抑制等,尚不完全明确。