激光生物学报

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2025, 34(4): 1-2.

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研究进展

放射性肺损伤研究进展：细胞、信号通路与基因调控

龙岳扬, 李中龙, 许锦扬, 吴佳懋, 康楷, 崔元昕, 裴海龙

2025, 34(4): 289-295.

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摘要：癌症是全世界的一个主要致死病因。在癌症治疗中，超过65%的患者需要单独接受放疗或与其他疗法结合使用。放射性肺损伤是胸部放疗过程中的主要并发症，涉及多个阶段的复杂病理过程，主要分为放射性肺炎和放射性肺纤维化。放射性肺炎是纤维化的早期阶段，以急性肺组织炎症为特征。放射性肺纤维化是损伤的晚期阶段，其特征是肌成纤维细胞的异常激活和细胞外基质（ECM）的过度积累。放射性肺损伤限制了有效杀死肿瘤细胞的辐射剂量，是提高肺癌患者治愈率和生活质量的主要障碍。尽管确切的机制尚不清楚，但越来越多的证据表明：在基因层面，电离辐射诱导的DNA损伤和上皮间质转化（EMT）的发生直接影响放射性肺纤维化；在细胞层面，多种细胞类型和细胞因子起着至关重要的作用。肺泡上皮细胞和血管内皮细胞的损伤会导致炎症细胞和纤维细胞的聚集、Th1/Th2淋巴细胞比例的失衡、巨噬细胞的极化和募集以及肌成纤维细胞的形成等。这些均在肺纤维化进程中起到了重要作用。本文就放射性肺损伤发生过程中的细胞、信号通路与基因调控作一综述，旨在探讨对放射性肺损伤发生的认识，以期阐明启动和控制放射性肺损伤反应的关键分子介质、早期诊断及治疗的靶点，显著提高肺癌患者放射治疗的疗效，减轻胸部肿瘤患者放射治疗的副作用。
关键词：放射性肺损伤；放射性肺纤维化；细胞外基质；免疫微环境；细胞因子
中图分类号：R818 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.001

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研究进展

光生物调节疗法在溃疡性结肠炎治疗方面的应用前景探析

吴阳光, 屈海涛, 张双喜, 袁昊

2025, 34(4): 296-303.

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摘要：光生物调节疗法（PBMT）作为一种非侵入性、低成本、低风险的治疗技术，在溃疡性结肠炎（UC）的治疗领域展现出独特的应用前景。本文介绍了UC的发病机制及PBMT在临床中的应用现状，分析后认为，该疗法有望与5-氨基水杨酸（5-ASA）制剂、生物制剂等现有治疗手段发挥协同作用。同时，本文也深入分析了PBMT在临床应用中可能存在的挑战与安全风险，建议未来的研究应聚焦于制定操作方式、调整治疗参数、开发个体化治疗方案、加设安全措施等方面，以推动PBMT在UC治疗中的临床转化。
关键词：生物光学；光生物调节疗法；低能量光源；溃疡性结肠炎；治疗技术
中图分类号：R454.2 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.002

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研究论文

冰冻切片技术在水稻茎秆显微结构上的应用

杨水波, 龚正雅, 张晓艳, 李晓云, 吕乐福

2025, 34(4): 304-311.

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摘要：为高效便捷地观察禾本科植物水稻茎秆的显微结构和木质素分布，本研究采用自然干燥-冰冻切片法，成功获取薄组织切片，并结合植物自发荧光特性，运用共聚焦显微技术观察水稻茎秆的显微结构。此技术方法主要是改进了水稻茎秆冰冻切片技术，将水稻茎秆自然干燥一段时间后直接包埋、切片，可选择番红染色，也可不进行染色处理，制备出较为完整的显微结构切片。随后，利用紫外光、蓝光以及绿光激发水稻茎秆的自发荧光，进行显微成像并拍照。研究结果表明：使用改进后的冰冻切片技术可制作出厚度为1 μm且细胞结构基本完整的组织切片；使用激光扫描共聚焦显微镜收集绿光激发所产生的红色荧光信号，可快速、清晰地观察水稻茎秆切片的细胞显微结构和木质素分布情况。本研究为禾本科植物组织结构研究与生理功能探索等提供了参考。
关键词：水稻茎秆；冰冻切片技术；共聚焦显微技术；细胞显微结构；木质素分布
中图分类号：Q944.6 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.003

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研究论文

主动冷却对808 nm激光经颅照射小鼠头皮和下颌温度的影响

王晶岚, 刘怡麟, 胡睿昕, 刘进军, 曹雷, 宋小伟, 穆力越, 王煜

2025, 34(4): 312-318.

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摘要：为保障经颅激光照射的温度安全性，观察808 nm激光在不同光照时间和功率下经颅照射活体小鼠头部时对头皮和下颌温度的影响及安全参数，并检测加装水冷装置是否能有效降低照射温度。将808 nm准直激光对准小鼠前囟照射，用红外热成像仪测量头皮温度，用热电偶测量下颌温度。将C57BL/6J小鼠分为3组：A组（自然冷却组）、B组（主动冷却组）、C组（阴性对照组）。A组又根据照射功率的不同分为A1、A2、A3 3个小组。记录各组照射剂量为～140 J时小鼠头皮和下颌的温度变化，结果发现：A组的头皮温度升高4.2℃，B组升高2.4℃，B组较A组降低1.8℃；A组的下颌温度升高3.0℃，B组升高2.4℃。研究表明，808 nm激光经颅照射小鼠头部时，随着平均功率的增加，局部照射的温度升高速度加快。激光照射在小鼠头皮上的平均功率为～300 mW、照射剂量为～140 J对小鼠是安全的。当需要更高的照射功率时，可使用局部冷却的方法有效降低局部温度。研究结果可为小鼠经颅照射治疗设定参数范围提供试验依据。
关键词：808 nm激光；照射剂量；小鼠；经颅照射；光生物调节
中图分类号：Q631 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.004

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研究论文

斑马鱼miR-194b基因敲除品系的构建及其对肝脏发育的影响

曾婷, 谢缤灵, 刘玲, 陈思晴, 熊蕾, 谢华平

2025, 34(4): 319-327.

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摘要：microRNAs（miRNAs）是一类广泛参与各种生理过程的小非编码RNA，它们通过与靶标mRNA结合来调控蛋白质编码基因的表达。miR-194基因在肝脏组织中高表达，是人类早期肝损伤诊断的关键血清生物标志物。然而，该基因在肝损伤进展中的作用尚不清楚。生物信息学分析结果表明，miR-194b基因在多个物种中高度保守。为了揭示该基因在肝脏发育中的作用，本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建miR-194b基因敲除的斑马鱼品系，并对其在肝脏发育中的作用进行初步探讨。首先利用在线网站设计两个miR-194b的特异性靶点，通过PCR扩增获得sgRNA模板DNA，DNA转录得到sgRNA。将sgRNA和Cas9蛋白共注射到斑马鱼1细胞胚胎中。将注射胚胎养至2月龄后筛选得到F0代嵌合突变体。F0代个体与野生型斑马鱼杂交得到F1代杂合突变体，经基因型鉴定及Sanger测序筛选出相同突变类型的F1代个体，F1代杂合子自交最终得到F2代纯合突变体。miR-194b纯合突变体未表现出明显的发育异常且具备正常的繁殖能力。miR-194b过表达试验结果表明，斑马鱼胚胎呈剂量依赖性发育畸形，其畸形的主要表现为肌节紊乱、心包水肿、肝脏变小、鱼鳔缺失，这证明miR-194b在斑马鱼胚胎早期发育和器官生成中发挥了重要作用。本研究成功构建了miR-194b敲除斑马鱼，为未来探究miR-194在肝脏发育中的作用提供了有效模型。
关键词：斑马鱼；miR-194b基因；肝脏发育；microRNAs；CRISPR/Cas9
中图分类号：Q812 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.005

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研究论文

刺五加注射液对多囊卵巢综合征大鼠卵巢功能的影响及机制

高冲, 白敏

2025, 34(4): 328-339.

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摘要：为研究刺五加注射液（ASI）对多囊卵巢综合征（PCOS）大鼠卵巢功能的影响及相关机制，通过用来曲唑（1 mg/kg）连续灌胃21 d制备PCOS大鼠模型，将大鼠设为正常组、模型组、ASI组、激动剂组和抑制剂组，每组8只。治疗4周后，称量大鼠体质量；检测空腹血糖和空腹胰岛素水平，计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）；用ELISA法检测血清中抗缪勒管激素（AMH）、睾酮（T）、雌二醇（E2）、促黄体生成素（LH）、促卵泡生成素（FSH）水平，并计算LH/FSH的比值；计算卵巢指数；用苏木精-伊红（HE）、原位末端标记（TUNEL）染色法检查卵巢组织病变和细胞凋亡状况；用分光光度法检测卵巢组织中丙二醛（MDA）的含量和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性；用RT-qPCR法检测Nrf2、HO-1 mRNA的表达水平，用Western blot法检测核因子E2相关因子2（Nrf2）、血红素氧合酶-1（HO-1）、B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、半胱氨酸蛋白酶3（Cas-3）、活化型Cas-3（C-Cas-3）蛋白的表达水平。结果显示：与模型组相比，ASI组和激动剂组大鼠的体质量、HOMA-IR以及空腹血糖、空腹胰岛素、AMH、T、LH水平和LH/FSH降低，E2、FSH水平升高；卵巢组织病变明显改善，卵巢指数、囊性卵泡数及卵巢细胞凋亡指数降低，黄体数升高；卵巢组织中MDA含量降低，SOD和CAT活性升高，Nrf2、HO-1 mRNA的表达水平及Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白的表达水平升高，Bax、C-Cas-3蛋白的表达水平及C-Cas-3/Cas-3降低，上述差异均有统计学意义（P<0.05）；与ASI组相比，激动剂组对PCOS大鼠各项检测指标的作用明显增强，抑制剂组对各项检测指标的作用明显减弱，差异均有统计学意义（P<0.05）。研究表明，ASI可能通过上调Nrf2/HO-1通路来改善PCOS大鼠的卵巢功能。该结果为PCOS的治疗提供了新的思路。
关键词：多囊卵巢综合征；刺五加注射液；卵巢功能；凋亡；Nrf2/HO-1通路
中图分类号：R285.5 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.006

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研究论文

全长基因组揭示中国长沙儿童手足口病和疱疹性咽峡炎中多种肠道病毒的共流行及其分子流行病学

朱希, 刘韬华, 彭嘉妹, 刘康, 邱烨, 何庆南, 葛行义

2025, 34(4): 340-353.

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摘要：手足口病（HFMD）和疱疹性咽峡炎（HA）是儿童中常见的疾病，主要由肠道病毒（EVs）感染引起。明确HFMD和HA暴发期间EVs的分子流行病学特征，对于理解疾病的病因学特征并促进治疗具有重要意义。在2021年的一次暴发期间，本研究从中国湖南省长沙市湘雅三医院收治的54名平均年龄为（3.40±1.67）岁的HFMD或HA患者中收集了咽拭子样本，通过病毒宏基因组测序（VMGS）评估样本中EVs的流行情况，并通过针对vp1区域的PCR扩增及桑格测序验证这些EVs的血清型。对代表性EVs毒株的全基因组进行测序，并用于系统发育分析。就本次暴发中的主要血清型柯萨奇病毒A4（CVA4），本研究进一步对其VP1蛋白的氨基酸序列进行了突变分析与免疫表位预测。VMGS结果显示，EVs基因组的序列读数占所有读数的98.29%。在54份样本中，通过PCR检测，有47份可确认EVs的存在，阳性率为87.04%。研究共鉴定出5种EVs血清型，包括CVA2（7例，14.89%）、CVA4（22例，46.81%）、CVA10（4例，8.51%）、CVA16（7例，14.89%）和CVB3（3例，6.38%）。此外，有4例EVs阳性样本（8.51%）的肠道病毒血清型未确定。HFMD病例仅检测到CVA4和CVA16阳性，而HA病例中包含所有5种血清型。对11株代表性EVs基因组进行分析，与最接近的参考毒株相比，它们的核苷酸序列一致性范围为96.57%至99.04%。CVA4的VP1蛋白中存在8个氨基酸变异位点，其中2个位于预测的MHC I类表位内。本研究揭示了2021年长沙HFMD和HA暴发期间儿童感染EVs的血清型和突变特征，为长沙市的EVs流行病学监测提供了重要数据。通过对CVA4的VP1蛋白氨基酸序列进行突变分析，发现其免疫表位仍在不断变化，提示该病毒可能正在适应免疫压力，这对于疫苗研发具有重要意义。因此，在疾病暴发期间对病毒分子流行病学进行持续监测是十分必要的，以便为应对这些疾病制定防控策略。
关键词：肠道病毒；手足口病；疱疹性咽峡炎；分子流行病学；血清学
中图分类号：Q939.4 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.007
（Acta Laser Biology Sinica, 2025, 34(4): 340-353）

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研究论文

基于高尿酸血症Wistar大鼠肾纤维化模型探讨ZAG与ERK1/2和p38 MAPK信号通路的交互作用

樊凯璇, 詹益婷, 杨洁, 陈柄源, 万光阳, 安苗苗, 陈秉朴

2025, 34(4): 354-364.

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摘要：为探索高尿酸血症诱导的肾纤维化大鼠肾组织中锌α2糖蛋白（ZAG）与细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）和p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）形成反馈通路调控肾上皮间质转化（EMT）的机制，将64只SPF级雄性Wistar大鼠分为正常组和高尿酸组，再对每组的一半大鼠进行过表达ZAG处理，观察大鼠肾组织中ZAG的表达水平与ERK1/2和p38 MAPK信号通路的交互作用。结果发现：相较于正常组，高尿酸组大鼠肾组织中EMT相关分子的mRNA及蛋白质的表达显著上调；在高尿酸组中，过表达ZAG降低了高尿酸血症肾病大鼠的血清尿酸（SUA）水平，缓解了大鼠的肾功能障碍，延缓了大鼠的肾纤维化进展，同时过表达ZAG显著降低了高尿酸血症肾病大鼠肾组织中丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路中相关蛋白及其mRNA的表达。结果表明，过表达ZAG可以抑制ERK1/2和p38 MAPK信号通路的激活并延缓EMT的进程，以缓解高尿酸血症导致的肾脏损伤和肾纤维化，从而减轻大鼠的高尿酸血症肾病。这些发现为ZAG潜在的高尿酸血症肾病预防作用开辟了新的研究途径。
关键词：锌α2糖蛋白；p38丝裂原活化蛋白激酶；细胞外信号调节激酶1/2；肾纤维化；上皮间质转化；高尿酸血症肾病
中图分类号：R361 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.008

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研究论文

LncRNA MAGI2-AS3调节miR-143-3p/PTP4A1轴对宫颈癌细胞的影响

李晓雪, 高月月, 左慧, 张萍

2025, 34(4): 365-373.

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摘要：为探讨长链非编码核糖核酸（LncRNA）MAGI2-AS3调节miR-143-3p/PTP4A1轴对宫颈癌（CC）细胞的影响，通过RT-qPCR检测54例CC患者术中切除的CC组织及癌旁组织中MAGI2-AS3、miR-143-3p、PTP4A1的表达。将HeLa细胞随机分为对照组、sh-NC组、sh-MAGI2-AS3组、sh-MAGI2-AS3+anti-NC组、sh-MAGI2-AS3+anti-miR-143-3p组，测定各组细胞中MAGI2-AS3、miR-143-3p、PTP4A1的表达；检测细胞的增殖、迁移、侵袭情况及PTP4A1、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）、MMP-9、增殖细胞核抗原（PCNA）蛋白的表达。利用动物试验验证敲除MAGI2-AS3对CC肿瘤生长及PTP4A1表达的影响。结果显示：CC组织MAGI2-AS3、PTP4A1 mRNA的表达量分别为1.97±0.35、1.73±0.34，高于癌旁组织（1.02±0.33、0.98±0.31），miR-143-3p表达量为0.48±0.14，低于癌旁组织（1.01±0.16）（P<0.05）。相较于sh-NC组和对照组，sh-MAGI2-AS3组HeLa细胞中的A490 nm值、EdU阳性细胞率、划痕愈合率、侵袭数以及MAGI2-AS3、PTP4A1 mRNA的表达量和PCNA、PTP4A1、MMP-2、MMP-9蛋白的表达水平均降低，miR-143-3p mRNA的表达量升高（P<0.05）。相较于sh-MAGI2-AS3组、sh-MAGI2-AS3+anti-NC组，sh-MAGI2-AS3+anti-miR-143-3p组miR-143-3p mRNA的表达量降低，A490 nm值、EdU阳性细胞率、划痕愈合率、侵袭数以及PTP4A1 mRNA的表达量和PCNA、PTP4A1、MMP-2、MMP-9蛋白的表达水平升高（P<0.05）。相较于sh-NC组，sh-MAGI2-AS3组移植瘤的质量、体积、Ki-67阳性率、PTP4A1阳性率均降低（P<0.05）。综上所述，MAGI2-AS3靶向负调控miR-143-3p，miR-143-3p靶向负调控PTP4A1。敲除MAGI2-AS3可能抑制CC细胞的侵袭、迁移和增殖，可能是通过调节miR-143-3p/PTP4A1轴实现的。本研究可能为CC的靶向治疗研究提供新的靶点。
关键词：LncRNA MAGI2-AS3；miR-143-3p/PTP4A1轴；宫颈癌；迁移；侵袭
中图分类号：R737.33 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.009

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研究论文

特定溶质载体蛋白相关基因对预测胃癌预后及其增殖、迁移和侵袭的影响

杨彦青, 陈松, 李莉

2025, 34(4): 374-384.

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摘要：基于生物信息学分析构建预后预测模型，探讨特定溶质载体蛋白（SLC）相关基因与胃癌（GC）在免疫和预后方面的关系，从癌症基因组图谱（TCGA）和基因表达总库（GEO）数据库中下载RNA测序和临床数据，利用R软件提取差异表达的SLC相关基因。通过单因素和多因素Cox回归分析构建与胃癌预后密切相关的SLC相关基因的风险预测模型。通过Kaplan-Meier生存分析、回归分析和受试者工作特征（ROC）曲线等方法证实模型预后的预测性能，评估风险评分与免疫浸润细胞、肿瘤免疫微环境、临床特征的相关性。通过CCK-8、划痕、Transwell试验评估敲低SLC43A3对BGC-823细胞增殖和迁移的影响。筛选出115个差异表达的SLC相关基因，其中有14个基因与预后相关，选择其中8个基因构建预后风险评分模型。SLC相关基因预后模型具有较高的预测价值，与免疫细胞浸润异质性显著相关，可为GC患者个体化用药提供重要的参考。SLC43A3对胃癌细胞具有显著促进其增殖、迁移和侵袭的作用。本研究可能为胃癌的靶向治疗研究提供新的靶点。
关键词：胃癌；特定溶质载体蛋白；预后模型；免疫反应；生物信息学；
中图分类号：R735.2 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.04.010

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