1 河北大学生命科学学院, 保定 071000
2 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所, 北京 100850
3 河南科技大学信息工程学院, 洛阳 471023
视网膜极易因激光意外事故、中枢神经或视网膜退行性疾病发生异常改变, 严重威胁视功能。目前, 仍没有针对哺乳动物视网膜损伤的完善修复机制。视网膜“干细胞”穆勒胶质(MG)细胞不能自发进入细胞周期, 基因编辑手段可使MG细胞转分化, 从而具有视网膜祖细胞的能力。转分化相关信号通路及调控因子对MG基因组重编程至关重要。基因编辑治疗利用腺病毒、慢病毒等载体将外源基因导入体内, 促使哺乳动物受损视网膜中MG细胞激增和去分化, 损伤的视网膜神经元再生。与传统药物治疗需要长期服药相比, 基因疗法的出现有望实现通过一次治疗达到修复目的。文章就视网膜修复机制、调控视神经再生的信号通路以及基因治疗修复损伤视网膜研究现状和应用过程中存在的问题进行综述, 并展望未来相关的发展趋势。未来基因编辑治疗将会给视神经再生修复研究带来深刻变革, 为视网膜疾病的治疗带来新的曙光。
视网膜损伤修复 视神经再生 视网膜祖细胞 基因治疗 基因编辑技术 retinal damage repair optic nerve regeneration retinal progenitor cells gene therapy gene editing technology
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(2): 020102
1 南京医科大学附属泰州人民医院肿瘤科 泰州 225300
2 南京医科大学附属泰州人民医院放疗中心 泰州 225300
探讨PARP抑制剂（PARPi）对XRCC1的表达以及对食管鳞癌（ESCC）放射治疗敏感性的影响。收集接受直线加速器辐照治疗的ESCC患者组织标本，免疫组化法检测其中XRCC1、PARP-1表达，观察其表达对ESCC患者放疗近期疗效的影响。ECA109细胞经AZD2281（PARP抑制剂）处理后接受加速器辐照，检测PARPi的放疗增敏比（SER）。利用RT-PCR实验检测AZD2281联合辐照后XRCC1mRNA转录情况，探讨PARPi对辐照后ECA109细胞XRCC1mRNA转录的影响。结果发现，XRCC1阳性者放疗的客观有效率（ORR）低于阴性者（38.1% vs. 88.9%，p=0.017）；PARP-1阳性者放疗的ORR低于阴性者（36.8% vs. 81.8%，p=0.026）。AZD2281的浓度为3 μmol/L时，联合组的SER=1.744。AZD2281可增强ECA109细胞的辐射损伤作用。辐射后48 h XRCC1mRNA相对表达量明显上升；联合PARPi可抑制辐射诱导的XRCC1mRNA表达上调。本组结果显示，XRCC1、PARP-1高表达者放疗近期疗效较差，放疗可诱导XRCC1基因转录，AZD2281能有效抑制辐射诱导的XRCC1 mRNA表达上调，其可能的机制是PARPi抑制DNA-PKcs进而下调XRCC1表达。该结果提示PARPi可能通过抑制XRCC1表达、减少DNA损伤修复，从而增加ESCC放疗敏感性。
食管鳞癌 放射敏感性 聚（腺苷二磷酸核糖）聚合酶抑制剂 X射线损伤修复基因-1 Esophageal squamous cell carcinoma radiotherapy sensitivity Poly(ADP-ribose)polymerase inhibitor X-ray cross complementing gene-1 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(3): 030303
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(3): 030101
强激光与粒子束
2023, 35(6): 061001
红外与激光工程
2022, 51(9): 20220539
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 高功率激光物理联合实验室，上海 201800
光学元件的损伤在高功率激光系统的终端光学组件中较为普遍且对激光系统的正常运行有重大影响。为提高元件的使用寿命和保证激光光路正常运行，首先要做的是检测和判断出损伤出现的位置、大小、类型。在线检测中终端光学损伤检测装置是一种重要的方法，它能够直接、实时地对元件的损伤情况进行成像并分析，另外还有一种间接获取损伤图像的方式，即用衍射环检测损伤，通过相关公式求出损伤点的大小和位置。针对更小的损伤的检测，深度学习这一工具能够处理大量数据，是目前研究该问题不可或缺的一类方法，它能够减少人工，并提高效率和准确率。修复损伤的主要方式是快速熔融缓解，即二氧化碳激光熔融损伤区，该方法是目前最常见、最有效的修复方式。对损伤问题处理的前提和关键在于精确定位更小的损伤点并分类不同类型的损伤，以便确定后续修复步骤。损伤的检测和修复是光学循环回路策略的重要部分，传统方法有一定的局限性。近些年，受到深度学习在图像处理和目标识别领域的优势的影响，未来会有越来越多深度学习的方法能够被用在与损伤检测相关的研究上。这对高功率激光系统长期稳定运行和正常发展有重要意义和作用。
元件损伤 在线检测 高功率激光系统 损伤修复 深度学习 Element damage On-line inspection High power laser system Damage repair Deep learning 光子学报
2022, 51(10): 1012002
1 安徽医科大学基础医学院, 合肥 230032
2 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所, 北京 100039
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。
3.74 μm激光 照射剂量 小鼠 角膜 损伤修复 3.74 μm laser radiation dose mice cornea wound healing
1 西南科技大学 理学院，四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
3 光电信息控制和安全技术重点实验室，天津 300308
4 西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室，四川 绵阳 621010
针对CO2激光修复熔石英表面损伤点后得到的修复点（简称损伤修复点）产生的光调制问题，重点研究损伤修复点在镀增透膜前后的形貌及光调制的变化规律，探讨修复点深度、宽度等形貌因素对SiO2胶体在修复点坑内沉积的影响，以及对光调制效应的影响。研究结果表明：胶体材料在损伤修复点坑内具有明显的富集效应，可有效改善损伤修复点的形貌尺寸，尤其是对深度的影响尤为明显。这虽然会导致损伤修复点镀膜后最大光调制位置的增大，但该最大光调制却远小于相应未镀膜损伤修复点引起的调制度。研究结果对进一步优化熔石英表面损伤点的修复工艺及光调制度控制提供参考。
熔石英 损伤修复点 光调制 化学膜层 富集 fused silica repaired site light modulation chemical coating enrichment
1 安徽医科大学, 安徽 合肥 230032
2 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所, 北京 100850
超连续谱(SC)光源是一种宽光谱、高亮度、眼睛危害大的新光源, 有关它致视网膜损伤研究却未见报道。为了观察SC光源致视网膜损伤特点和修复过程, 试验将波长420~750 nm的SC光源与532 nm激光进行比较, 采用两者平行光入射,在0.1 s照射时间, 3 mm角膜光斑直径条件下, 用略高于视网膜损伤阈值的功率照射青紫蓝灰兔视网膜; 通过检眼镜和HE染色观察视网膜照后4 h, 1、3、7、14 d损伤修复过程。SC光源和532 nm激光致视网膜的损伤在检眼镜下为灰色小圆斑。照后4 h出现视网膜外核层固缩深染, 感光细胞外节与视网膜色素上皮层(RPE)粘连; 随后RPE层色素增生、损伤的外核层细胞丢失, 损伤进行性加重; 3 d后色素细胞开始向外核层和内核层迁移, 胶质细胞填充损伤区域。由此可见, 波长420~750 nm的SC光源主要损伤视网膜外核层和RPE层, 后期色素颗粒和胶质细胞填充损伤区域。其视网膜损伤特点和修复过程与532 nm激光类似。
420~750 nm超连续谱光源 532 nm激光 视网膜 损伤修复 420~750 nm SC source 532 nm laser retina damage and repair process
