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纳秒级陡脉冲电场诱导癌细胞凋亡的实验及作用机理研究
观察纳秒级陡脉冲电场诱导人浆液囊腺性卵巢癌SKOV3癌细胞凋亡效应,及其对细胞内钙离子浓度即[Ca2+]i的影响并探讨其作用机理.采用场强为10kV/cm、脉宽为100ns、重复频率为1Hz的纳秒级陡脉冲电场作用于SKOV3癌细胞悬液5min.4h后采用Annexin V-FITC/PI双标记并结合流式细胞仪分析SKOV3癌细胞的凋亡率,采用扫描和透射电子显微镜观察癌细胞凋亡的超微结构变化;以Fluo-3/AM为细胞内钙离子的荧光指示剂,用激光扫描共聚焦显微镜检测纳秒级陡脉冲电场对SKOV3癌细胞[Ca2+]i的影响,及[Ca2+]i变化时的Ca2+来源.结果显示,流式细胞术检测到癌细胞的早期凋亡率为(22.21±2.71)%,明显高于对照组的(3.04±0.44)%(P<0.01),扫描和透射电子显微镜均观察到典型的凋亡细胞形态,证实纳秒级陡脉冲电场能够有效诱导SKOV3癌细胞发生凋亡;同时纳秒级陡脉冲电场可明显升高细胞[Ca2+]i(P<0.01),而与细胞外钙离子浓度无关(P>0.05).由于纳秒级陡脉冲电场的等值频率很高,容易穿透细胞膜,其诱导凋亡的机制之一可能是通过激活细胞内钙库(内质网、线粒体),引起细胞内钙离子升高,从而介导凋亡信号通路.
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纳秒级陡脉冲电场治疗裸鼠恶性黑色素瘤的疗效观察
为观察纳秒级陡脉冲电场(nsPEFs)治疗绿色荧光蛋白标记的恶性黑色素瘤细胞裸鼠皮下瘤的疗效,本实验采用活体荧光成像技术检测治疗前以及治疗后48 h、10 d的皮下瘤荧光变化,组织学检测治疗后90 d治疗局部效果.数码相机随访治疗后疤痕变化.结果显示,治疗组皮下瘤荧光强度及面积于治疗后48 h大部分减少,至治疗后10d完全消失,对照组则逐渐增加.组织学证实治疗组治疗后90 d治疗原位未见肿瘤细胞.皮下瘤治疗后治疗区域出现结痂,随时间推移,疤痕逐渐变浅.结果表明:nsPEFs可以有效治疗裸鼠恶性黑色素瘤,且疤痕少,操作简单,它可能成为浅表肿瘤临床治疗的一种新途径.
