高压芒刺静电场及其配合化疗药物对HeLa细胞生长的影响

论文摘要

据世界卫生组织统计, 恶性肿瘤已经成为继心脑血管疾病之后危害人类健康的最大疾病。化学药物疗法为治疗肿瘤的主要方法之一,但由于受血药浓度及药物毒性的限制, 肿瘤内难以达到足够高的药物浓度,故不能彻底有效地杀伤肿瘤细胞;而且肿瘤细胞易产生耐药性,使化疗药物的选择性差, 容易出现全身性毒副作用, 损伤机体甚至危及生命。因此,探索有效的肿瘤治疗方法、提高肿瘤对化疗药物的敏感性以及减小化疗药物的毒副作用,对保障人类健康具有重要的意义。本研究采用高压芒刺静电场以及联合化疗药物处理体外培养的肿瘤细胞,观察高压芒刺静电场以及联合化疗药物对肿瘤细胞生长、增殖及死亡的影响规律。主要分为两部分进行探讨:一部分采用单纯高压芒刺静电场作用 HeLa 细胞;另一部分采用高压芒刺静电场联合化疗药物五氟脲嘧啶（5-Fu）、顺铂（DDP）（药物终浓度为 1 μg/μl）分别作用 HeLa 细胞。实验中采用四个不同的电压 2 kV、6 kV、10 kV、14 kV 进行照射,并设假照射组作为对照,连续处理 5 d,每天照射 30 min。采用四唑盐（MTT）比色法检测细胞活力;利用台盼蓝排斥法绘制细胞生长曲线,观察细胞生长增殖状态;采用流式细胞术（FCM）检测细胞死亡率。实验结果采用 Student’t 检验进行统计学分析。 本实验结果显示:1.单纯高压芒刺静电场对 HeLa 细胞的生长具有影响。（1）MTT法及 FCM 法检测到:高压芒刺静电场对 HeLa 细胞增殖及死亡率产生的影响存在“电场窗效应”,即不同场强产生不同的促进或抑制效应。较低的电压 2 kV 促进了 HeLa细胞的生长增殖,细胞死亡率降低;较高的电压 10 kV 抑制细胞的增殖,死亡率提高。结果提示将场强控制在合适的域值内可有效地杀伤癌细胞。（2）高压芒刺静电场对 HeLa细胞产生的影响存在“生物窗效应”,即电场对处于不同增殖活化状态的细胞有不同的影响。其中,生长曲线结果表明,所有的电压都抑制了 HeLa 细胞的生长增殖,延长了细胞的倍增时间。提示在细胞合适的生长状况下采用电场处理可达到抑制杀伤癌细胞的目的。2.高压芒刺静电场联合化疗药物对 HeLa 细胞生长具有影响。（1）MTT 法检测到:电场配合化疗药物 DDP 作用细胞后,使细胞活力下降,尤其是 DDP 与 10 kV 联合作用,与单纯添加 DDP 的对照组比较,有极显著杀伤作用。说明高压芒刺静电场能增强化疗药物 DDP 对 HeLa 细胞的毒作用,抑制细胞增殖,增加了 HeLa 细胞对药物 DDP的敏感性。（2）FCM 法检测到:不同电压梯度的电场配合化疗药物 5-Fu 与 DDP 作用细胞后,细胞的死亡率都有所提高,说明高压芒刺静电场增强了化疗药物对 HeLa 细胞的毒作用。由此我们推测适当强度的高压静电场配合化疗药物能够提高化疗药物对肿瘤细胞的杀伤性,即提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 电磁辐射生物效应的基础——电磁环境
• 1.2 电磁场生物效应的研究进展
• 1.2.1 直流电化学疗法的研究进展
• 1.2.2 脉冲电磁场生物效应的研究进展
• 1.2.3 静电场生物效应的研究进展
• 1.3 恶性肿瘤的治疗现状及化学疗法的局限性
• 1.4 本论文研究的主要内容、目标及意义
• 2 单纯高压芒刺静电场对 HeLa 细胞生长的影响
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 试剂配制
• 2.1.3 细胞培养
• 2.1.4 电场照射条件
• 2.1.5 四唑盐（MTT）比色法检测细胞活力
• 2.1.6 利用台盼蓝排斥法绘制细胞生长曲线
• 2.1.7 FCM 检测细胞死亡率
• 2.1.8 统计分析
• 2.2 主要仪器及装置
• 2.2.1 主要仪器
• 2.2.2 电场装置
• 2.3 结果
• 2.3.1 高压芒刺静电场对细胞增殖的影响
• 2.3.2 高压芒刺静电场对细胞生长曲线的影响
• 2.3.3 高压芒刺静电场对细胞倍增时间的影响
• 2.3.4 高压芒刺静电场对细胞死亡率的影响
• 2.4 讨论
• 2.4.1 高压芒刺静电场对细胞生长增殖的影响
• 2.4.2 高压芒刺静电场对细胞死亡率的影响
• 3 高压芒刺静电场分别配合5-Fu 和 DDP 对 HeLa 细胞生长的影响
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 试剂配制
• 3.1.3 细胞培养
• 3.1.4 实验分组及电场照射条件
• 3.1.5 四唑盐（MTT）比色法检测细胞活力
• 3.1.6 FCM 检测细胞死亡率
• 3.1.7 统计分析
• 3.2 主要仪器及装置
• 3.3 结果
• 3.3.1 高压芒刺静电场联合化疗药物 DDP 对细胞增殖的影响
• 3.3.2 高压芒刺电场分别联合化疗药物5-Fu 和 DDP 对细胞死亡率的影响
• 3.4 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢