人肝腫瘤細胞HepG2對納秒級脈沖電場的響應(yīng)研究.pdf

1、脈沖電場是治療惡性腫瘤的一種新的途徑，它在某些方面優(yōu)于放療和化療等治療癌癥的傳統(tǒng)方法。本文應(yīng)用電場強度10KV/cm，脈寬500ns，頻率為1Hz的納秒級脈沖電場作用于人肝腫瘤細胞 HepG2，從細胞凋亡、細胞膜穿孔、線粒體膜電位和細胞間隙連接通訊等四個方面，研究腫瘤細胞對納秒電場的響應(yīng)并探索將納秒級脈沖電場用于腫瘤治療的可行性。
　　運用 Annexin-V/PI聯(lián)合雙染色法結(jié)合流式細胞分析納秒級電場誘導(dǎo) HepG2細胞的凋亡效

2、應(yīng)，結(jié)果顯示10KV/cm，脈寬500ns治療20s后，較對照組出現(xiàn)了比較顯著的凋亡（對照組1.66％，電刺激組11.81%）。臺盼藍染色實驗說明電刺激后細胞的存活率（73.1%）明顯低于對照組細胞存活率（94.6%）。
　　運用 JC-1線粒體膜電位檢測試劑盒結(jié)合熒光分光光度計檢測 HepG2細胞經(jīng)納秒電場刺激后線粒體膜電位的變化趨勢。結(jié)果顯示無刺激對照組線粒體膜電位沒有明顯的變化并維持在一個相對較高的水平；HepG2細胞暴露在

3、10KV/cm，脈寬500ns納秒電場20s后的4個小時內(nèi)持續(xù)下降，并且在電刺激后0.5小時下降最為明顯，表明 HepG2細胞在納秒級電場的刺激下，線粒體跨膜電位下降，進入早期凋亡。
　　運用 PI染核材料，結(jié)合倒置熒光顯微鏡，對納秒電場刺激過程中和刺激之后細胞膜表面是否產(chǎn)生穿孔進行了研究。結(jié)果顯示，電刺激過程中細胞并沒有發(fā)生穿孔，而是在刺激結(jié)束后約3min開始出現(xiàn)穿孔，8min后 PI熒光大面積出現(xiàn)，并持續(xù)至少20min。結(jié)合凋

4、亡的數(shù)據(jù)，我們的結(jié)論是：細胞在納秒電場的作用下發(fā)生了不可逆電穿孔效應(yīng)（IREB）。
　　運用熒光漂白恢復(fù)技術(shù)結(jié)合激光共聚焦顯微鏡，實時監(jiān)測納秒電場作用下腫瘤細胞 HepG2細胞間隙連接通訊的變化情況。結(jié)果表明，經(jīng)10 KV/cm-500ns脈沖電場刺激20s后，5，6-CFDA染色 HepG2細胞，激光萃滅后熒光恢復(fù)率達到46%。而無電刺激的對照組熒光強度未見顯著性回升，說明相鄰細胞間無物質(zhì)交換，其間隙連接通訊基本無變化，10s后