外泌体可以改善由缺氧缺血引起的神经细胞损伤,但星形胶质细胞来源的外泌体(astrocyte-derived exosomes,As-exo)与线粒体功能、线粒体相关内质网膜(mitochondrial associated ER mem-brane,MAM)的功能及线粒体自噬是否相关目前尚未明确.本研究旨在探究星形胶质细胞来源外泌体对氧糖剥夺再复氧(oxygen and glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)后 PC12 细胞线粒体功能、MAM以及线粒体自噬的调控作用.超速离心法提取星形胶质细胞培养基上清中的外泌体并对其进行鉴定.利用活细胞工作站观察到荧光标记后的外泌体在24 h时即在PC12细胞内出现明显的富集现象,同时在激光共聚焦扫描显微镜下观察到外泌体与线粒体出现共定位现象;采用Sea-horse 细胞能量代谢分仪检测线粒体压力变化:与Control组相比,OGD/R组的基础呼吸、质子漏、最大呼吸和ATP相关呼吸都有明显降低(P＜0.05或P＜0.01),OGD/R+exo组与OGD/R组相比4项指标都升高且差异具有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01);线粒体和内质网共定位结果表明,MAM受到氧糖剥夺再复氧伤害时,结构出现距离减小的聚合现象,而As-exo处理后MAM聚合现象减弱;流式结果表明,As-exo,一定程度恢复由氧糖剥夺损伤带来的线粒体膜电位降低和ROS升高;Western印迹结果显示,As-exo能显著抑制由OGD/R引起的线粒体自噬相关蛋白张力蛋白同源物诱导的假定激酶 1(PTEN induced kinase 1,PINK1)和 Parkin 蛋白(parkin RBR E3 ubiquitin protein ligase,Parkin)升高,加入As-exo可降低LC3 Ⅱ/LC3 Ⅰ蛋白表达量,升高P62蛋白的表达水平,降低OGD/R引起的线粒体自噬水平.由此可见,OGD/R处理能引起PC12细胞的线粒体功能紊乱、MAM结构改变及线粒体自噬增加,As-exo处理后能改善细胞的线粒体功能、减弱MAM的形成和降低线粒体自噬,从而具有预防缺血性脑卒中再灌注损伤的治疗潜力.

目的:基于美国科学期刊网络索引(WOS)数据库,通过文献计量学方法对闪光放射治疗(Flash-RT)中剂量测量领域的研究现状、重点和趋势进行可视化分析和归纳总结,分析Flash-RT剂量测量的技术瓶颈.方法:在WOS数据库中,以"FLASH radiotherapy"or"ultra high dose rate"or"FLASH irradiation","dosimetric system"or"dosimeters"or"dosimetry"为主题词,检索WOS数据库核心合集收录的所有Flash-RT剂量测量的研究相关文献.运用WOS数据库自带引文分析功能和Citespace可视化软件(Version 6.2)对纳入的86篇Flash-RT剂量测量文献发文趋势、来源和研究重点进行可视化分析,并绘制相应可视化知识图.结果:经筛选的86篇文献主要发表于2015年1月至2023年11月,其中论文78篇、综述8篇.发文量前3位的国家分别为美国(38篇)、法国(19篇)及意大利(19篇).研究重点聚类为切伦科夫(Cherenkov),放射治疗(radiotherapy),被动式剂量计(passive dosimeter),传统放射治疗(conventional radiation)、激光粒子加速度(laser particle acceleration)、电离室(ionization chamber)和质子治疗(proton therapy).Flash-RT剂量测量的研究目前集中于Flash-RT辐射源、剂量率和剂量测量设备与方法相关方向.结论:Flash-RT是放射治疗基础领域具有关键性突破的新技术,该技术的临床转化过程中面临着很多的困难和挑战.随着科技的不断进步和临床大数据的积累,精准高效的剂量测量方法和程序将促进实现Flash-RT试验研究和装置技术的更新迭代,并能够成功实现该技术的临床应用.

目的 针对变异链球菌(S.mutans)UA159构建SMU.2055基因缺陷菌株,研究SMU.2055基因对S.mutans耐酸能力的影响.方法 利用同源重组的方法,构建SMU.2055基因缺陷菌株.连续监测野生菌株和基因缺陷菌株在不同pH值环境中菌液的A600值,比较在不同pH值条件下的生长能力.将两种菌株转入一组pH值跨度为2.5～7.0的BHI培养基,厌氧培养3 h,观察其致死性pH值.加入过量的葡萄糖,检测两种菌株糖酵解能力.制备通透细胞,分别检测两种菌株的细胞通透性、质子通透性和H+-ATPase活性.激光共聚焦显微镜下观察两种菌株生物膜形成能力.结果 与野生菌株相比,SMU.2055基因缺陷菌株早期生长活性、pH5.5时H+-ATPase活性、生物膜形成能力均明显下降,致死性pH值、质子通透性、细胞通透性均明显升高,糖酵解能力未见明显变化.结论 SMU.2055基因与S.mutans的耐酸性作用相关.SMU.2055基因缺陷菌株耐酸能力的降低与其致死性pH值、细胞通透性、质子通透性、H+-ATPase活性、生物膜的形成有关,与其糖酵解能力无关.对研究SMU.2055基因功能奠定基础.

质子治疗是目前肿瘤治疗最有效的方法之一,但目前基于常规加速器的质子治疗设备体积庞大、造价昂贵、维护和运行费用高.由高功率激光器和固体靶组成的小型激光质子加速器可以产生高能质子,且激光加速器部件紧凑、辐射屏蔽要求降低、质子磁体减少、机架紧凑,因此在体积和价格上具有巨大优势.激光质子的特性利于改变脉冲强度,并可以通过笔形粒子束扫描照射局部肿瘤.激光质子的能量较低(60～80 MeV),适用于皮下肿瘤,如眼部小肿瘤、甲状腺癌、喉癌、鼻肿瘤、乳腺癌、浅表淋巴结转移癌、皮肤和皮下组织的肿瘤等.本文总结了医用小型激光质子加速器的特点和局限性,并展望基于激光质子加速器的新型放射治疗设备的未来.

目的:探索一种新型的基于超强脉冲激光的医用质子辐射束,为研制基于小型化的超短超强激光质子加速器的激光质子刀进行肿瘤治疗奠定基础.方法:在超强脉冲激光装置SILEX-I上研究医用高能质子辐射束特性.利用CR39核径迹探测器测量质子束的束密度、产额,并采用Thomson离子谱仪和HD810型号辐射变色膜片在固体靶背表面法线方向分别测量能谱及空间分布.结果:质子束空间分布呈现圆盘状、成丝和环状分布.质子束与入射激光方向无关,沿着靶背表面法线方向发射,质子束发射存在较小立体角.对于复合靶,若保持前表面的Al厚度不变,随着后表面C8H8层厚度的增加,质子束流减小.质子束发射在一定能量处出现截止,截止能量与靶厚度和靶材料密切相关.截止能量的大小随靶厚度的增加而减小;在靶厚度相同的情况下,Al薄膜靶的质子截止能量高于Cu薄膜靶.结论:本实验结果为激光质子加速器治疗装置的小型化研制及肿瘤放射治疗提供了一些重要参考依据.

目的:针对激光等离子体加速的质子束流特性,设计用于剂量递送的新型紧凑治疗头系统,并通过模拟计算验证该方法的有效性与适用性.方法:基于实验上已实现的激光质子束流参数,利用散射体设计软件NEU(Nozzles with Everything Upstream)进行流线型散射体设计.通过散角选择和能散调制进一步优化剂量递送效率,并利用蒙特卡罗模拟计算软件TOPAS(TOol for PArticle Simulation)及底层的Geant4(GEometry ANd Tracking)计算引擎分析并验证激光质子通过此剂量递送方法后水模体中的剂量分布.结果:在直径6 cm、高5 cm的圆柱形靶区内,深度剂量分布平坦度在±1％以内,横向剂量分布在±3％以内.结论:此剂量递送方法及系统适用于现阶段激光质子束流特性,水模体靶区内剂量递送均匀、高效且稳定.

目的:研制一种放疗激光定位系统校验模体,以解决目前进口校验模体价格昂贵、结构复杂、校正精度低、功能单一等问题.方法:该校验模体主要由圆柱底座、固定立柱、中心旋转轴和测量面板4个部分组成.圆柱底座用于支撑固定立柱和中心旋转轴,上面设有水平调节旋钮和气泡水平仪;中心旋转轴置于固定立柱中,其外周壁和固定立柱的内周壁分别刻有角度刻度线;中心旋转轴的顶端固定有测量面板,测量面板表面刻有刻度线且中心嵌有金属小球.除金属小球和气泡水平仪外,所有组件均采用有机玻璃制作.结果:该校验模体可以较好地实现CT模拟定位机以及光子、质子和重离子等放疗设备激光定位系统的校验、治疗床到位精度的检测以及机械kV、MV级成像系统等中心精度的验证.结论:该校验模体结构简单、体积小、校正精度高,能够快速实现放疗专用激光定位系统的校验,较好地完成对激光定位系统的日常质控,具有广泛的应用价值.

目的:探究肠上皮细胞炎症发生过程中细胞能量代谢损伤对肠上皮细胞线粒体结构和功能的影响.方法:采用过氧化氢构建肠上皮细胞体外炎症模型,给予0μmol/L和100 μmol/L脱氧胆酸(DCA)干预5d,分别记为模型组和实验组,同时以不做任何处理的人正常结肠上皮细胞NCM460为空白对照组,采用透射电镜观察各组肠上皮细胞线粒体超微结构差异;采用CCK8实验检测各组细胞活力;采用ATP试剂盒检测各组细胞ATP生成量;采用激光共聚焦显微镜检测细胞线粒体膜电位改变;检测各组肠上皮细胞耗氧率、呼吸代谢指标及活性氧百分含量差异情况.结果:空白对照组线粒体形态结构正常;模型组线粒体肿胀,内嵴紊乱,甚至断裂消失;实验组线粒体出现气球样自噬泡.与空白对照组比较,模型组和实验组肠上皮细胞活性受到明显抑制(P＜0.05),细胞线粒体ATP生成量及ATP酶活性明显较低(P＜0.05),线粒体膜电位也明显较低(P＜0.05),细胞耗氧率及基础呼吸、质子渗漏、最大呼吸、储备呼吸率、非线粒体呼吸等呼吸指标也明显较低(P＜0.05),细胞活性氧百分含量则明显较高(P＜0.05);与模型组比较,实验组肠上皮细胞活性抑制更明显(P＜0.05),细胞线粒体ATP生成量、ATP酶活性、线粒体膜电位均进一步降低(P＜0.05),细胞耗氧率及基础呼吸、质子渗漏、最大呼吸、储备呼吸率、非线粒体呼吸等呼吸指标进一步减少(P＜0.05),细胞活性氧百分含量则进一步增高(P＜0.05).结论:线粒体参与肠上皮细胞炎症的能量代谢调节,其作用与线粒体呼吸功能抑制及膜电位下降有关.

胃息肉是指胃黏膜上皮向胃腔内的局限性隆起病变,好发于胃体、胃窦[1].随着胃镜技术的普及和发展,胃息肉的检出率呈逐年上升的趋势,近年来检出率已高达4.7％[2],中老年人是本病的高发人群[3].胃息肉患者一般无明显临床症状,大部分是在行胃镜检查中发现.胃息肉的发生与Hp感染[4]、质子泵抑制剂(PPI)的长期使用以及吸烟、饮酒、食用高温食物、进食蔬菜水果少等生活方式有着密切联系[5],与慢性胃炎、胆汁反流、胃食管反流病等疾病之间也存在相关性.胃息肉的病理类型分为增生性、胃底腺、炎性、腺瘤性息肉4种,其中腺瘤性息肉的癌变率为10％～23.1％[6],属于胃癌的癌前疾病,因此防治胃息肉有着重要的临床意义.目前对于胃息肉的治疗主要是内镜下治疗,包括活检钳钳除、高频电凝电切、激光、微波灼烧、冷冻、射频、金属夹和尼龙绳套扎等方法[7],具有伤口小、操作简单易行、患者术后恢复快等优点,但复发率较高,存在一定的并发症,如穿孔、出血等.

既往测温停留体表,未涉及脏腑温度范围,控温流于目测,未涉智能量化.无损测温热疗具有微创或无创的优势,如何精确测温调控热疗、发挥热疗的独特长处是个热点.本文通过查阅有关肿瘤热疗的最新文献,归纳、整理、总结出一些肿瘤热疗的思路和方法,如肿瘤的精准热疗可以通过质子共振频率-磁共振质子波谱、磁共振引导结合激光诱导热治疗、Sigma-HyperPlan等高端科技来规划.通过这样回顾热疗的发展进程,本文阐明了肿瘤热疗的内在规律,了解既往的热疗原理和方法,为日后的创新思路提供借鉴.