近日，唐波教授团队在调节心肌能量代谢中取得新进展，并成功用于心肌梗死治疗。相关成果在9月30日以“Chlorella-derived natural photosynthetic system for in situ energy metabolism enhancement in cardiomyocytes”为题，发表在Nature Communications（Nature Communications, 16, 8680 (2025). doi: 10.1038/s41467-025-63749-9）。山东师范大学为论文第一单位。唐波教授、高雯教授为该论文共同通讯作者，青年教师成圆与博士生吕立君为该论文第一作者。

心肌缺血（MI）是一种因冠状动脉狭窄、痉挛或栓塞导致冠状动脉血流绝对或相对减少的病理状态，引发心肌供氧与能量代谢需求失衡。其主要表现为心肌氧浓度显著下降，导致线粒体能量代谢功能障碍及ATP生成不足。然而，当前的临床治疗方法还无法完全解决线粒体能量代谢功能障碍或充分恢复缺血心肌的缺氧微环境。鉴于这些局限性，受到天然光合作用的启发，唐波团队提出了一种靶向调控线粒体能量代谢和缺氧微环境的治疗策略，这可能克服传统疗法的瓶颈，并为MI治疗提供重要的理论基础和转化前景。

本研究首次开发出由小球藻（C. pyre）、甲基丙烯酰化透明质酸（HAMA）及可降解上转换纳米颗粒(UCNPs，NaCeF4: Yb,Tm,Zr）组成的天然光合系统（HCU）。基于可降解上转换纳米颗粒实现的原位光生物调节作用及小球藻的天然光合产氧特性，该系统（HCU）可协同恢复心肌梗死患者的供氧能力并增强线粒体能量代谢，从而改善心脏功能。通过调控锆离子掺杂量，可精准控制UCNPs的降解时间，既保证治疗时效性又减少纳米颗粒的长期蓄积。在980 nm激发波长下激发时，UCNPs会同步发出365 nm、475 nm和800 nm三种上转换荧光。随后，生物相容性天然聚合物HAMA在365 nm波长下发生原位光交联，与心肌组织牢固粘附，显著延长了UCNPs和C. pyre在心肌梗死治疗中的滞留时间和稳定性。一方面，均匀分布于水凝胶中的C. pyre通过光合作用（475 nm）原位产氧，提升心肌氧饱和度。另一方面，光生物调节增强CCO酶活性（800 nm），促进线粒体呼吸链的电子传递，提升ATP水平。该光合系统通过逆转缺氧微环境和增强线粒体能量代谢，在心肌梗死小鼠模型中有效抑制了纤维化，缩小了梗死面积，并改善了心脏功能，实现了原位产氧与光生物调节双策略的结合，在心肌梗死治疗中表现出优越的协同效应，也为其他缺血性疾病治疗提供了新思路。

相关研究得到了国家自然科学基金、山东省重大创新工程等项目的资助。

近日，蔡阳健教授/韩张华教授团队在国际光学顶级期刊《Advanced Photonics》上发表了题为“Flatband high-Q metasurfaces inspired by coupled-resonator optical waveguides”的研究论文。山东师范大学为第一完成单位，物电学院博士生孙开礼为论文第一作者，韩张华教授为通讯作者，共同通讯作者还包括澳大利亚国立大学的Yuri Kivshar院士。蔡阳健教授为该工作做出重要贡献。

超表面已经成为现代光子学中的一项革命性技术平台，它能够灵活地控制光的振幅、相位、偏振和传播方向。然而，传统超表面主要依赖于局域共振，这通常导致较低的品质因子（Q），由于辐射或吸收引起的高损耗，其性能往往会受到入射角度变化的限制，从而在增强光物质相互作用方面的效率较低。为了克服这些挑战，近期的研究将重点转向非局域超表面，通过谐振器之间的强耦合产生集体光学效应，进而实现高Q共振和显著的近场增强。当前最有应用前景的研究方向是开发高Q光子平带，并设计能够与圆偏振光选择性相互作用的手性响应。尽管如此，将这两种特性集成在单一平台中仍然面临诸多挑战，主要由于缺乏合适的物理机制以及制造上兼容的设计方案。

在这项研究中，他们将耦合谐振腔光波导（CROW）的物理特性扩展到非局域超表面中，从而在远场光谱中实现了广角光子平带行为。所设计的超表面由弱耦合的光波导阵列组成，并通过周期性破坏平移对称性或进一步操控面内对称性，使这些结构能够实现多种偏振选择性响应。将CROW与超表面结合的显著成果在于，它为广角光子平带和手性平带的设计提供了宝贵的理论依据，通过数值模拟和实验验证，研究展示了多个示例，突出了如何利用这种CROW启发的超表面实现单向和双向线偏振光子平带，尤其展示了对入射光圆偏振的高度选择性手性平带。因此，这项工作代表了非局域超表面工程的一个重要转折点，为光与物质相互作用的进一步研究开辟了新的方向。

文章链接：https://doi.org/10.1117/1.AP.7.5.056008

以上研究受国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划项目以及澳大利亚研究理事会等资助。

2025年9月8日，山东师范大学何洪彬/王洪梅教授在国际知名期刊PLOS Pathogen在线发表题为“Sec10 suppresses antiviral innate immune response by facilitating STUB1-mediated STAT1 degradation”的研究论文。该研究揭示了胞外分泌复合体亚基Sec10通过调控信号转导与转录激活因子1（STAT1）的蛋白稳定性，抑制I型干扰素（IFN-I）应答，从而促进病毒复制的新机制。

山东师范大学为论文独立完成单位。生命科学学院博士研究生孙法超和青年教师马文青为文章的第一作者。何洪彬教授和王洪梅教授为文章的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、济南创新团队和山东省自然科学基金等资助。

信号转导与转录激活因子1（STAT1）是干扰素（IFN）信号通路中的核心分子，在抗病毒先天免疫应答中发挥关键作用。当细胞受到干扰素刺激或病毒感染时，干扰素与其细胞表面受体结合，STAT1被磷酸化并形成二聚体，转入细胞核内，激活一系列干扰素刺激基因（ISGs）的表达，建立细胞的抗病毒状态。STAT1的蛋白稳定性直接影响干扰素信号的强度和抗病毒免疫的效果。团队研究发现，胞外泌体复合物亚基Sec10能够显著抑制由HSV-1和VSV感染诱导的I型干扰素（IFN-I）信号通路。体外及体内实验表明，Sec10促进病毒复制而在小鼠模型中，条件性敲除Sec10可显著增强IFN-I的产生，提高机体对VSV感染的抵抗力及存活率。机制研究表明，Sec10通过与E3泛素连接酶STUB1相互作用，促进STUB1与STAT1的结合，从而介导STAT1在Lys240和Lys652位点发生K6连接的多聚泛素化修饰，最终导致STAT1蛋白通过泛素-蛋白酶体途径降解，削弱IFN信号反应。

综上所述，该研究首次揭示了Sec10-STUB1-STAT1信号轴在抗病毒免疫中的关键作用，揭示了胞外分泌复合物亚基在抗病毒免疫调控中的新功能，为干预病毒感染提供了潜在的治疗靶点。

何洪彬教授与王洪梅教授团队长期从事动物病毒学及人兽共患传染病致病机制研究，专注于天然免疫、细胞自噬、细胞凋亡等，相关研究成果发表在Nature communication， PNAS， Autophagy，Cellular & Molecular Immunology，Cell Death & Disease，PLOS Pathogens，Journal of Virology等国际知名学术期刊上。

文章链接：

https://journals.plos.org/plospathogens/article?rev=2&id=10.1371/journal.ppat.1013472

近日，生命科学学院张鸿雁教授课题组在在国际知名学术期刊Trends in Food Science & Technology上发表了题为“Portable devices and machine learning-assisted lateral flow assay for food safety analysis: Developments and perspectives”的综述性论文。张鸿雁教授为论文通讯作者。该工作得到国家自然科学基金和山东省重点研发项目的资助。

侧流层析技术是即时检测中高效的视觉检测方法，但该技术在准确定量靶标物浓度和保证检测结果可靠性方面存在不足。随着新材料学、人工智能不断应用，基于侧流层析技术的数据读取设备发展取得了显著进步。然而，目前仍缺乏对便携式设备与机器学习辅助侧流层析分析的系统性总结与技术评价。

该综述围绕便携式设备和机器学习辅助的侧流层析技术在食品安全分析中的应用展开，阐述了侧流层析技术中常见信号（如荧光、光热等）产生机制，探讨了便携式设备和智能手机在基于侧流层析定量检测各类食品危害物中的应用案例，分析了机器学习与侧流层析技术结合时，通过优化信号参数对提升侧流层析检测灵敏度和稳定性的作用。该综述梳理了集成多种信号放大策略的便携式侧流层析智能平台在食品安全监测领域的最新进展，指出当前面临的挑战与未来发展方向，为构建下一代智能化食品安全管理系统提供了关键依据和重要理论参考。

张鸿雁教授主要从事食品安全快速检测方法研究和潜在新型食品安全危害物的筛查、鉴定及风险评价研究工作。相关成果陆续发表在Biosensors and Bioelectronic、Chemical Engineering Journal、Trends in Food Science & Technology、Science of the Total Environment、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Chemistry等期刊上。

山东师范大学心理学部Bernhard Hommel院士团队在医学、神经影像学以及心理学领域权威学术期刊《Neuroimage》上发表了题为“Periodic and aperiodic neural activity contribute to the microgenesis of learning from mistakes”的论文，为理解人类如何从错误中学习提供了新的神经生理证据。

本研究采用脑电技术，结合经典的威斯康星卡片分类任务（WCST），系统考察了在错误学习框架下的周期性活动（如theta、alpha）与非周期性活动对错误学习行为的贡献。研究结果发现，控制了非周期性成分后，alpha活动在负反馈后显著增强并对错误后的行为调整具有显著的预测作用，而非周期性活动虽然不能直接预测行为表现，但显著影响了alpha的活动，体现出一种潜在的调节机制：非周期活动可以通过影响alpha活动间接影响行为。这些发现表明，alpha活动在错误后的行为适应过程中扮演着重要的角色，而非周期性活动可能作为一种元控制机制，通过调节神经兴奋性与抑制性的平衡来支持错误学习中的行为适应。

《Neuroimage》为医学、神经影像学以及心理学领域Top期刊。山东师范大学为该文第一署名单位，心理学部贾世伟教授为第一作者，已毕业硕士生柳丹丹为第二作者，Bernhard Hommel 院士为通讯作者。该研究得到德国联邦教育与研究部项目（01GL2405B）和山东省自然科学基金项目（ZR2022MC115）的共同资助。

山东师范大学心理学部王康程副教授在心理学和精神病学领域权威学术期刊《Psychological Medicine》上发表了题为“Causal structural covariance network identifies progressive gray matter atrophy in adolescents with major depressive disorder”的论文。通过使用山东青少年抑郁症神经影像数据库，揭示了青少年抑郁症中脑灰质萎缩的进展，并证明了初始局部萎缩与随后广泛脑网络恶化之间的因果关系。本研究为理解青少年抑郁症的发病进展，并为早期诊断和干预策略的开发提供了科学依据。

本研究采用基于体素的脑形态测量方法与格兰杰因果分析，探讨青少年首次发作抑郁症患者的灰质结构异常及其因果关系。结果发现，短病程患者的灰质萎缩主要局限于腹内侧前额叶皮层、扣带回及部分额叶和岛叶区域，而长病程患者的萎缩范围进一步扩展至海马、杏仁核、颞叶、枕叶及小脑，呈现由局部到广泛的渐进性特征。因果网络分析显示，腹内侧前额叶作为最早异常并主动驱动其他脑区损伤的“初始源”，而后扣带回皮层则是受累最严重的“重灾区”，并形成从腹内侧前额叶到后扣带回皮层的多条潜在受损通路。功能解码结果表明，这些通路主要涉及认知、行动控制、感知及情绪加工等功能。上述发现提示青少年抑郁存在随病程扩散的灰质萎缩过程，腹内侧前额叶可能是早期关键靶点，强调了早期诊断和干预的重要意义。

《Psychological Medicine》主要刊载精神病学、临床心理学等方面研究，属中科院1区，最新影响因子为5.5，五年影响因子为6.7。山东师范大学为该文第一署名单位，心理学部陈家辉为第一作者、齐鲁医院靳新娟和高俊琦，王康程副教授和山东第一医科大学朱星星为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（32000760）和山东省自然科学基金（No. ZR2024QH085）等资助。

近日，山东师范大学杜光芝团队在期刊Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation发表了题为“Numerical solution to a coupled dual-porosity flow and free flow by a V-cycle two-grid approach”的研究论文。该成果针对双孔隙度流与自由流耦合问题的V-型两重网格算法开展研究，在已有两重网格算法的基础上，通过增加一步粗网格校正提高了自由流速度和双孔隙度流压力在L2范数意义下的误差收敛阶。数值分析结果显示，在适当的网格匹配关系下，V-型两重网格算法具有最优收敛阶。本研究成果进一步丰富了多区域耦合问题的两重网格算法。

近年来，杜光芝老师团队致力于自由流与多孔介质流耦合问题的高效解耦算法研究，取得了一系列的高水平的研究成果，部分成果发表在Journal of Scientific Computing、Computers & Mathematics with Applications、Journal of Computational and Applied Mathematics、Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation等国际著名学术期刊。主持国家自然科学基金面上项目、山东省青创团队项目等。