Natural Biomarkers for Cellular Metabolism

作者： Vladimir V. Ghukasyan，Ahmed A. Heikal

出版： CRC Press

索书号： Q503/N285/2015/Y

生物标记物(biomarker)是近年来随着免疫学和分子生物学技术的发展而提出的一类与细胞生长增殖有关的标志物。生物标记物(biomarker)[不仅可从分子水平探讨发病机制，而且在准确、敏感地评价早期、低水平的损害方面有着独特的优势，可提供早期预警，很大程度上为临床医生提供了辅助诊断的依据。

对于疾病研究，生物标志物一般是指可供客观测定和评价的一个普通生理或病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标，通过对它的测定可以获知机体当前所处的生物学过程中的进程。检查一种疾病特异性的生物标志物，对于疾病的鉴定、早期诊断及预防、治疗过程中的监控可能起到帮助作用。寻找和发现有价值的生物标志物已经成为目前研究的一个重要热点。生物标志物是生物体受到严重损害之前，在不同生物学水平（分子、细胞、个体等）上因受环境污染物影响而异常化的信号指标。它可以对严重毒性伤害提供早期警报。这种信号指标可以是细胞分子结构和功能的变化、可以是某一生化代谢过程的变化或生成异常的代谢产物或其含量，可以是某一生理活动或某一生理活性物质的异常表现，可以是个体表现出的异常现象，可以是种群或群落的异常变化，可以是生态系统的异常变化。

代谢是生物体内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。这些反应进程使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对外界环境做出反应。代谢通常被分为两类：分解代谢可以对大的分子进行分解以获得能量（如细胞呼吸）；合成代谢则可以利用能量来合成细胞中的各个组分，如蛋白质和核酸等。代谢可以被认为是生物体不断进行物质和能量交换的过程，一旦物质和能量的交换停止，生物体的结构和系统就会解体。代谢又称细胞代谢.生物标记技术是研究细胞代谢的重要手段，它能跟踪特定分子在细胞代谢中的路径和最终归宿，使肉眼不可见的细胞代谢过程可被检测。

《细胞代谢天然生物标记》一书由CRC 出版社于2015年出版，该书作者为 Vladimir V. Ghukasyan与Ahmed A. Heikal。Vladimir V. Ghukasyan 为北卡罗来纳州大学神经科学中心共聚焦与多光子图像平台主任，细胞生物学与物理学系副教授。他在亚美尼亚生物技术研究所获得生物学博士学位，并于台北生物光子学研究所完成博士后工作。Ahmed A. Heikal 是明尼苏达德卢斯大学Swenson科学与工程学院化学与生物化学系教授。他在美国康乃尔大学博期后工作期间受到瓦特·韦伯的影响，对分子与细胞生物物理学等研究领域颇感兴趣。他师从诺贝尔奖得主 Ahmed H. Zewail于加州研究所攻读并获得了应用物理学博士学位。

《细胞代谢天然生物标记》一书共16章，主要按照不同的检测方法与应用分章节进行讲述，主要分成四部分。第一部分为生物化学、生物学与生物物理学背景，主要包括线粒体能量代谢和细胞内自发荧光种类。第二部分为自发荧光图像技术的基础与应用，主要包括单光子自发荧光显微镜，自发荧光寿命成像，细胞自发荧光的极化图像，细胞能量代谢的实时体内监测等。第三部分为天然生物标记物的生化与生物学研究，主要包括时空顺序检测NADH相关酶的活性，NAD(P)H和FAD作为程序性死亡生物标记物，检测工程组织中的干细胞分化。第四部分为自发荧光技术在医药健康领域作为诊断工具，主要包括心血管系统生理学与病理学的自发荧光相关检测，自发荧光方面的肿瘤检测，细胞内辅酶自发荧光的动态成像，眼部疾病的自发荧光诊断，病原体对宿主细胞中能量代谢的影响。

《细胞代谢天然生物标记》一书内容较为新颖，内容丰富，适合相关专业学习者作为参考书目学习相关知识，同时也是相关专业的学者和科研人员的参考工具书。

该书具有以下特点：

1. 提供了关于能量代谢与其他代谢通路的生物背景和天然存在于活细胞与组织中的生物标记物的光谱学。

2. 探索关于天然生物标志物最新的进展，包括定量，非侵入性的光学方法用以研究细胞和组织中的代谢。

3. 解释了如何利用细胞自发荧光检测代谢活性，线粒体异常，生物化学氧化还原反应。

可将健康细胞/组织置于不同药物，疾病，环境污染等诱导条件下进行检测。

4.描述了最新的基于激光的医疗诊断方法阐述了关于在定量和非侵入性方法中的健康问题的细胞与生化机制。

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