陡脈沖電場對肝癌細(xì)胞生物流變學(xué)特性的影響.pdf

1、腫瘤是危害人類健康最嚴(yán)重的疾病之一，其侵襲轉(zhuǎn)移過程存在著復(fù)雜的生物流變學(xué)問題。目前，腫瘤的治療方法主要有化學(xué)治療、放射治療、生物治療、電穿孔治療及外科手術(shù)治療等，其中電穿孔療法是近年來發(fā)展起來的一種殺傷腫瘤組織/細(xì)胞的新技術(shù)，并逐漸成為癌癥綜合治療的有效手段之一，但人們對于脈沖電場治療腫瘤的機(jī)理至今尚缺乏全面的認(rèn)識。 本項(xiàng)目將生物流變學(xué)和電工理論新技術(shù)有機(jī)結(jié)合，采用陡脈沖電場在一定條件下作用肝癌細(xì)胞，首先考查陡脈沖電場作用后肝癌

2、細(xì)胞生長、增殖、凋亡相關(guān)基因的表達(dá)變化及其相關(guān)規(guī)律，然后用微管吸吮技術(shù)在單個細(xì)胞水平上研究陡脈沖電場作用后肝癌細(xì)胞粘彈特性、與內(nèi)皮細(xì)胞粘附特性的變化情況，從生物流變學(xué)的角度探索陡脈沖電場殺傷腫瘤細(xì)胞的機(jī)理。主要研究工作和結(jié)果如下： 1．陡脈沖電場實(shí)驗(yàn)裝置及刺激參數(shù)能量可控陡脈沖實(shí)驗(yàn)裝置由重慶大學(xué)高電壓及電工理論新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自行研制，該儀器主要由直流高壓產(chǎn)生電路、陡脈沖的形成與整形輸出電路和計算機(jī)采集測量系統(tǒng)三部分組成。

3、根據(jù)陡脈沖電場殺傷腫瘤細(xì)胞/組織的前期研究基礎(chǔ)，本文選擇固定脈沖峰值(200 V)、頻率(100 Hz)及刺激時間(10min)3個參數(shù)，改變電容值(取0.01μF和0.1μF高低兩種刺激劑量)觀察陡脈沖電場對肝癌細(xì)胞增殖和生物流變特性的影響。 2．陡脈沖電場對肝癌細(xì)胞生長和增殖的影響采用 MTT 法分析了陡脈沖電場作用后肝癌細(xì)胞增殖的變化，流式細(xì)胞技術(shù)分析了細(xì)胞周期分布的變化。結(jié)果表明：陡脈沖電場對肝癌細(xì)胞生長和增殖有明顯的

4、抑制作用；高劑量的陡脈沖電場抑制程度更為明顯。肝癌細(xì)胞經(jīng)陡脈沖電場作用后，細(xì)胞周期分布發(fā)生改變，細(xì)胞G0/G1期增加，S期和G2/M期減少。提示陡脈沖電場刺激能阻止肝癌細(xì)胞進(jìn)入S期。 3．陡脈沖電場對肝癌細(xì)胞凋亡相關(guān)基因表達(dá)的影響采用流式細(xì)胞技術(shù)考察了陡脈沖電場作用后肝癌細(xì)胞bcl-2和p53基因表達(dá)的變化，結(jié)果表明：陡脈沖電場能下調(diào)肝癌細(xì)胞bcl-2基因的表達(dá)，但p53基因的表達(dá)不受陡脈沖電場的影響，提示陡脈沖電場誘導(dǎo)肝癌細(xì)

5、胞凋亡，可能是通過降低bcl-2的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。 4．陡脈沖電場對肝癌細(xì)胞粘彈性的影響與對照組比較，低劑量陡脈沖電場處理組的彈性系數(shù)K1沒有明顯變化，但高劑量處理組的彈性系數(shù)K1明顯降低；低劑量處理組的彈性系數(shù)K2沒有明顯變化，但高劑量處理組的彈性系數(shù)K2明顯升高；粘性系數(shù)μ在陡脈沖電場處理后都有所增高，但高劑量處理組比低劑量處理組增高的程度更大。陡脈沖電場處理后，各組細(xì)胞初始變形程度沒有差別；但與對照組比較，高劑量處理組細(xì)胞的最