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激光生物学报
2022年 31卷 3期
刊出日期：2022-06-28
目录
研究进展
研究论文
目录
1
目次
2022 Vol. 31 (3): 1-2 [
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研究进展
193
赵 予，张 涛
用于生物体内甲醛可视化检测的小分子荧光探针的研究进展
摘 要：甲醛（FA）具有高反应活性和短的检测半衰期，广泛分布于生物体内和环境中。正常浓度范围的甲醛可以参与一碳循环，维持人体代谢稳态，而甲醛浓度的异常波动又会诱导机体病变，导致一系列疾病。实时测量甲醛在活细胞和组织中的浓度、持续时间和位置，对于破译甲醛的生理或病理功能、诊断和治疗甲醛诱发的疾病具有重要意义。有机小分子荧光探针具有灵敏度高、膜通透性好、实时原位分析、生物损伤小、操作方便等显著优势，是能够在时间和空间上实时监测细胞内甲醛浓度与分布的一种强大的非侵入性工具。近年来，一系列小分子荧光探针被开发出来用于生物体内甲醛的检测。本文将对这些用于生物体内甲醛可视化检测的荧光探针从识别机理（席夫碱反应、Aza-Cope重排）和荧光开启方式两方面进行阐述，并展望甲醛荧光探针的设计和研发方向。
关键词：甲醛；可视化检测；小分子荧光探针；席夫碱反应；Aza-Cope重排反应
中图分类号：O65 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.001
2022 Vol. 31 (3): 193-201 [
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202
周 琳，梁 溢，赵长菘，余 蓉，弓婷斌，苏春丽
细菌协同植物治理重金属污染作用机制的研究进展
摘 要：目前，治理重金属污染的方法有很多，其中利用植物与细菌联合治理的方法具有成本低、效益高等优势，受到人们广泛关注。在重金属胁迫下，许多细菌不仅发展出很强的重金属耐受性，而且可以通过溶磷作用、固氮作用、解钾作用、分泌相关代谢产物等途径促进植物生长，也可以通过改变金属流动性、诱导相关基因高表达等途径增强植物对重金属的抵抗能力。本文就细菌与植物协同治理重金属污染的作用机制展开综述，以期为细菌协同植物治理重金属污染的应用和研究提供参考。
关键词：细菌；植物；重金属污染；联合治理；作用机制
中图分类号：Q939.96；X53 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.002
2022 Vol. 31 (3): 202-207 [
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208
邱学军，龙俊茹，韩 亮，李卫东，赵 杰
斑秃非手术治疗法的研究现状与展望
摘 要：根据毛发受累范围的大小，斑秃可以分为局限性斑状斑秃（AAP）、全秃（AT）和普秃（AU），可发生于任何年龄，在青壮年中较为多见。本文介绍了应用广泛且治疗斑秃效果明显的点阵激光法、梅花针法、米诺地尔法、JAK抑制剂法及糖皮质激素法等临床方法，总结了各种方法的优缺点，并对斑秃治疗的发展作了总结与展望，为今后进一步研究斑秃治疗提供了必要的理论支持。
关键词：毛发；斑秃；点阵激光法；非手术治疗法；研究进展
中图分类号：R318.51 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.003
2022 Vol. 31 (3): 208-214 [
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研究论文
215
郑南南，黄 钢
小动物活体光学三维成像系统及其对乳腺癌的定量分析
摘 要：乳腺癌具有高转移率。使用小动物活体成像技术对乳腺癌的生长及转移情况实时监测定量分析可以帮助了解疾病机制及进行药物研究。二维成像对光学信号的定位与定量是相对的。随着计算机技术的进步，可以实现对采集的图像进行三维重建，精准量化光学信号，获得空间分布的三维信息。IVIS Spectrum小动物活体光学三维成像系统同时具有高灵敏的生物发光、荧光、切伦科夫辐射二维成像及三维扫描重建功能，是小动物活体光学成像的顶级系统。本文对人乳腺癌细胞（MDA-MB-231）进行慢病毒感染，在体外稳定表达荧光素酶后，选取重度联合免疫缺陷（SCID）小鼠进行原位乳腺癌模型的建立，通过IVIS Spectrum小动物活体光学三维成像系统对小鼠进行生物发光二维成像，无创观测肿瘤的生长及转移情况。本文的创新点是利用生物发光成像断层扫描技术对小鼠模型进行定量三维成像，使用系统自带的算法直接进行三维重建，同时结合鲸鱼优化算法（WOA）优化后的三维卷积的深度编码器-解码器的网络模型进行重建。通过CT图像验证两者的重建效果，得到肿瘤的深度信息，实现对乳腺癌的精准定量分析。
关键词：乳腺癌；荧光素酶；生物发光成像；信号源重建
中图分类号：Q631 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.004
2022 Vol. 31 (3): 215-223 [
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224
吴 昊，刘倩楠，刘海亮，张凤民，宋武琦
630 nm LED照射促进TRPV1表达诱导成纤维样滑膜细胞凋亡
摘 要：类风湿关节炎（RA）是一类以滑膜增生、滑膜关节损害、活动功能不全为主要特点的慢性全身性自我免疫炎症性病变。目前，对于RA的治疗包括药物治疗、外科手术治疗和物理疗法。物理疗法中光疗法由于其无侵袭力、无痛等优势，被用作辅助治疗手段普遍应用于临床。为此，本研究通过630 nm LED红光探讨了光生物调节法通过促进成纤维样滑膜细胞凋亡，从而治愈类风湿性关节炎的机理。JC-1染色试验表明，630 nm LED光照后线粒体膜电位去极化增强，膜电位降低；使用CASP3活性检测试剂盒和CASP9活性检测试剂盒进行试验，证明630 nm LED可以促进MH7A细胞中CASP3和CASP9酶的活性；实时荧光定量PCR（RT-qPCR）试验显示，630 nm LED可以促进瞬时受体电位香草素1（TRPV1）的表达；蛋白质免疫印迹试验（Western blot）证明，经过630 nm LED红光照射可以促进MH7A细胞TRPV1蛋白的表达；CCK-8试验表明，630 nm LED可以显著性抑制MH7A细胞活力，但不能降低TNF-α刺激下TRPV1拮抗剂处理的MH7A细胞活性；TUNEL试验证实，630 nm LED照射诱导MH7A细胞凋亡，但不能诱导TNF-α刺激下TRPV1拮抗剂处理的MH7A细胞凋亡。综上所述，630 nm LED红光在类风湿性关节炎中通过调控TRPV1促进TNF-α诱导的MH7A细胞凋亡，这对辅助缓解RA滑膜炎症有一定作用。
关键词：发光二极管；类风湿关节炎；细胞凋亡；成纤维样滑膜细胞；TRPV1
中图分类号：R318.51 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.005
2022 Vol. 31 (3): 224-233 [
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234
曾 璇，吴 意，刘如石，曾冰洁，扶春艳，杨玉皎，郑 姣，钟志宏
抗人细胞角蛋白7（CK7）单克隆抗体的制备及鉴定
摘 要：用KLH偶联合成细胞角蛋白7（CK7）优势表位多肽片段（C14）免疫小鼠，经细胞融合技术制备CK7单克隆抗体（mAb），并收集临床组织进行免疫组化鉴定。C14多肽作为抗原具有良好的免疫反应性。本研究共获得了3株能稳定分泌抗CK7抗体的单克隆细胞株，选择亲和力较好的7A8单克隆抗体进行免疫组化鉴定，结果表明，本研究筛选的7A8单克隆抗体的质量浓度为0.49 μg/mL时，与收集的临床标本均有良好的特异性反应，低于医院常用CK7检测试剂盒中抗体质量浓度2～5 μg/mL，表现出较高的灵敏度。本研究筛选的7A8单克隆抗体为研发CK7快速诊断试剂提供了关键的原材料。
关键词：细胞角蛋白7（CK7）；免疫组化；单克隆抗体（mAb）；免疫反应性；检测试剂盒
中图分类号：R392 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.006
2022 Vol. 31 (3): 234-242 [
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243
张翔飞，周 数，谢 灿，张 磊
中等强度稳态磁场影响小分子结晶的初步探索
摘 要：葡萄糖、钙和钠等生命所需基本物质在维持生物体生理机能，改变电势能和调控细胞和细胞器功能等多项生命活动中起着关键作用。细胞功能的实现很大程度上依赖于特定分子在一定浓度下的聚集和解聚，而越来越多的证据表明相分离过程可能参与其中。溶液结晶本身也是一种特殊的相分离，虽然磁场影响溶液结晶已有零星报道，但不同参数磁场对不同物质结晶的影响尚未有报道。本文使用2种不同强度的外加磁场（0.036 T、0.068 T）对葡萄糖、葡萄糖酸钙和氯化钠的结晶过程进行了初步探究。试验结果显示：虽然2种磁场对3种物质析出晶体的质量影响程度不同，但均有促进；从结晶数量上来讲，磁场对葡萄糖和葡萄糖酸钙也有促进，但对氯化钠无显著影响。虽然溶液蒸发量受不同强度磁场影响不同，但与溶液质量浓度成反比。根据结果可以推测，对于蒸发结晶过程来说，磁场可能通过对蒸发量和对带电粒子的影响共同调控结晶过程。本研究通过对磁场影响结晶过程的初步探究，不仅为进一步研究磁场生物学效应及机制提供了理论基础，也为工业生产中提高结晶效率提供了新的思路。
关键词：磁场；葡萄糖；蒸发结晶；磁辅助结晶；生物学效应
中图分类号：Q631 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.007
2022 Vol. 31 (3): 243-249 [
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250
雷 平，尹红梅，陈 薇，吴民熙，郭照辉，刘惠知，刘 标
Bacillus coagulans
X3角蛋白酶的酶学性质及其应用研究
摘 要：为了提高凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）X3角蛋白酶的水解效率，对其粗酶液的酶学性质及降解羽毛角蛋白的效果进行了研究。结果表明，粗酶液的最适反应温度为60℃，最适pH为7.0～8.0，在70～80℃时具有较好的热稳定性。金属离子中Ca2+、Mn2+对角蛋白酶活性起促进作用，Cu2+、Ni2+强烈抑制角蛋白酶活性，而Na+、Mg2+、Fe3+对酶活性无显著影响。化学试剂苯甲基磺酰氟（PMSF）、乙二胺四乙酸（EDTA）对酶活性有较强的抑制作用，β-巯基乙醇和二硫基苏糖醇（DTT）可显著提高酶活性，十二烷基磺酸钠（SDS）和二甲基亚砜（DMSO）对酶活性没有显著影响。优化条件下降解羽毛，产物中游离氨基酸的总量高达4.322 6 mg/mL，主要种类为缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、谷氨酸。研究结果为菌株X3酶解角蛋白废弃物提供了技术支撑。
关键词：凝结芽孢杆菌；角蛋白酶；酶学性质；羽毛角蛋白；游离氨基酸
中图分类号：S19 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.008
2022 Vol. 31 (3): 250-255 [
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256
程陈凯，杨 威，李 想，杨 婕，王俊东，张建海
核黄素对IL-17A
-/-
氟中毒小鼠肾脏纤维化的影响
摘 要：为了探讨核黄素对IL-17A-/-氟中毒小鼠肾脏纤维化的影响，选取6周龄野生型和IL-17A-/- C57BL/6J雄性小鼠各32只，分为对照组（0.9% NaCl）、氟化钠组（24 mg/kg NaF）、核黄素组（5 mg/kg 核黄素磷酸钠）、氟化钠+核黄素组（24 mg/kg NaF+5 mg/kg核黄素磷酸钠），每组8只。连续灌胃90 d后，对小鼠肾脏组织形态、纤维化程度、血清生化指标肌酐（Cr）、尿酸（UA）和尿素氮（BUN）进行检测。结果显示，核黄素能够减轻氟引起的小鼠肾脏组织形态学损伤和纤维化程度，不能改变氟导致的正常小鼠血清Cr、UA、BUN升高现象。这些结果表明，添加核黄素可以缓解IL-17A-/-小鼠氟中毒导致的肾脏纤维化，且核黄素在IL-17A-/-小鼠中的缓解效果要比正常小鼠更好。
关键词：氟中毒；核黄素；小鼠；肾脏纤维化；IL-17A
中图分类号：X503.22 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.009
2022 Vol. 31 (3): 256-260 [
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261
尹贻雪，焦路光，王嘉睿，王 超，任子淇，赵乙珑，郑 红，杨在富
3.74 μm远红外激光致小鼠角膜损伤修复观察
摘 要：为观察3.74 μm远红外激光致角膜损伤的特点和损伤修复过程，利用该激光在光斑直径为2 mm、照射时间为0.8 s、辐照量为23.2 J/cm2的条件下照射C57BL/6J小鼠角膜，采用大体观察、裂隙灯显微镜、光学相干断层扫描（OCT）以及组织病理方法，在角膜损伤后3 h、6 h、12 h、1 d、3 d、7 d、14 d和21 d进行观察。大体观察角膜损伤即刻可见灰白色损伤斑，表面凹凸不平，角膜混浊随时间逐渐加重，1 d达到顶峰，3～7 d混浊减轻，14～21 d再次加重。裂隙灯下角膜损伤累及全层，角膜厚度随时间先增大后逐渐恢复。OCT观察角膜损伤后明显外凸，反射光带全层性增强，3 h角膜显著增厚，12 h达到最厚，后逐渐恢复至正常。经组织切片观察：上皮层损伤后3 h核固缩深染，6～12 h核染色变淡消失，1 d 时1～2层新生上皮完全覆盖损伤区，3～7 d上皮细胞增至3～4 层，14～21 d恢复正常；基质层损伤后3～6 h核染色质大量脱失，12 h出现浸润细胞，后浸润细胞增多，由基质深层向浅层迁移，14～21 d浸润细胞减少，纤维排列仍不规则；内皮层损伤后3 h细胞脱落，1 d出现少量新生细胞，其后逐渐增多并趋向恢复。结果表明，3.74 μm激光在23.2 J/cm2照射剂量下可致角膜全层损伤，角膜损伤反应随时间先加重后逐渐恢复，21 d时上皮和内皮层基本恢复正常，但基质层并未恢复透明。本研究为红外激光角膜损伤危害评价和损伤治疗研究提供了试验依据。
关键词：3.74 μm激光；照射剂量；小鼠；角膜；损伤修复
中图分类号：R779.12 文献标志码： A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.010
2022 Vol. 31 (3): 261-267 [
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268
王小燕，李虎玲，张 晶，王 凯
PLA2G7
基因在宫颈癌中的表达及与临床预后和免疫浸润的关系
摘 要：通过多种肿瘤数据库和生物信息学方法分析磷脂酶A2-Ⅶ（PLA2G7）的基因在宫颈癌中的表达与预后及免疫浸润的关系。利用cBioPortal、GEO、GEPIA2、TCGA数据库分析PLA2G7基因的遗传变异、表达情况及其与患者预后的关系。利用基因集富集分析（GSEA）和基因集变异分析（GSVA）方法研究TCGA中宫颈癌患者PLA2G7表达的生物学功能及参与的信号通路。通过TIMER数据库分析PLA2G7表达与免疫浸润细胞及其标记基因之间的相关性。结果显示：与正常宫颈组织相比，PLA2G7在宫颈肿瘤组织中高表达；PLA2G7的高表达显著富集在趋化因子信号通路、自然杀伤细胞介导的细胞毒性、T细胞受体信号通路等免疫相关通路上；PLA2G7高表达与总生存期（OS）的延长相关（log-rank P=0.030）；亚组分析表明，PLA2G7高表达在年老组、stageⅠ&stageⅡ和G3&G4中与较长的OS相关；PLA2G7表达与宫颈肿瘤组织中CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞的浸润水平呈正相关，并与免疫细胞基因标记物CD86、CD115（CSF1R）、CD163、MS4A4A、CD11c（ITGAX）、CTLA4和TIM-3（HAVCR2）的表达存在强相关性。本研究表明，在宫颈癌患者中PLA2G7高表达可能是通过增强免疫细胞的募集信号通路、调节免疫浸润细胞的富集，从而改善宫颈癌患者的生存状况。这为PLA2G7作为宫颈癌诊断治疗及其预后评估的生物标志物提供了理论基础。
关键词：PLA2G7；宫颈癌；免疫浸润；预后
中图分类号：R737.33 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.011
2022 Vol. 31 (3): 268-277 [
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278
张鑫琪，王迎宾，郝兴宇，宗毓铮，史鑫蕊，李 萍
不同耕作方式对旱地小麦生长发育、生理代谢及产量的影响
摘 要：为探讨旋耕秸秆还田和免耕秸秆覆盖对旱地小麦生长及产量的影响，在临汾市尧都区长期保护性耕作试验区进行大田试验，以‘晋麦102号’为试验材料，研究旋耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖两种耕作模式对麦田土壤含水量、小麦叶片抗旱生理指标、渗透调节指标、光合作用、生物量、叶面积指数、小麦产量的影响。结果表明：1）在旱地小麦关键生育期，免耕秸秆覆盖较旋耕秸秆还田可明显提高0～50 cm、120～200 cm土层的含水量，增加小麦可利用的水分；2）免耕秸秆覆盖较旋耕秸秆还田减少抗氧化酶活性失衡，减少膜质受损，缓解体内细胞渗透失衡，维持小麦正常生长需要的水分，延缓叶片衰老；3）免耕秸秆覆盖可提高小麦叶片叶绿素含量，缓解叶绿素a的降解，促进小麦的光合作用和营养积累；4）免耕秸秆覆盖可提高小麦叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率；5）免耕秸秆覆盖增加叶面积指数，促进籽粒灌浆，增加小麦分蘖数和每平方米穗数，从而提高旱地小麦产量。本研究可为旱作小麦合理耕作提供科学依据。
关键词：小麦；耕作方式；生长发育；生理代谢；产量
中图分类号：S512.1+1 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2022.03.012
2022 Vol. 31 (3): 278-288 [
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激光生物学报
编辑部公告
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第五届国际光电子与微电子技术及应用大会暨国际工程科技战略高端论坛
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第四届国际光电子与微电子技术及应用大会
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战胜疫情，我们在一起！《防疫病 三字经——新型冠状病毒公众防护指南》
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