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第一部分低频低强度超声波对白血病细胞株K562作用的研究目的:研究低频低强度超声波对白血病细胞株K562的作用,并研究Caspase-3在低频低强度超声波诱导K562细胞凋亡中的机制,为超声治疗的临床应用提供实验数据。方法:取对数生长期的K562细胞,分成实验组和对照组。24孔培养板进行照射,细胞照射浓度为5×105/ml,照射强度(20 kHz)分别为0.03 W/cm~2,0.10 W/cm~2,0.25 W/cm~2,照射时间分别为30秒,60秒。照射后24孔培养板继续培养,分别于照射后6小时,24小时,48小时用噻唑蓝(MTT)法计算细胞存活率,流式细胞仪检测细胞凋亡,瑞氏染色光镜下观察细胞照射后有无出现凋亡,透射电镜观察超声照射后细胞的超微结构,分光光度法检测照射前后K562细胞Caspase-3的活性改变。结果:MTT结果为0.03 W照射30 s培养6 h组和0.10 W照射30 s培养6 h组细胞存活率均较对照组明显降低;0.25 W照射30 s培养6 h组细胞存活率为对照组的一半,达到半数致死量(LD50)。同一照射强度不同照射时间组细胞存活率无差异,但与对照组相比有统计学差异;同一照射强度、照射时间不同培养时间组细胞存活率无明显差异,但与对照组相比有统计学差异;瑞氏染色光镜下观察结果为:0.03 W照射30 s培养6 h组和0.10 W照射30 s培养6 h组细胞出现细胞核固缩,染色质边集等早期凋亡的改变,0.25 W照射30 s培养6 h组出现细胞核破碎,可见凋亡小体等典型凋亡改变;流式细胞仪检测结果为对照组凋亡率为7.6%,0.03 W照射30 s培养6 h组凋亡率为11.57%,0.10 W照射30s培养6h组凋亡率为35.95%,0.25 W照射30 s培养6h后组凋亡率为38.87%;0.25 W照射30 s培养6 h组与照射前K562细胞Caspase-3的活性无差异。结论:低频低强度超声波对白血病细胞株K562有诱导凋亡作用,与照射强度和时间无明显相关。低频低强度超声波诱导K562的凋亡可能不通过Caspase-3的途径。第二部分低频低强度超声波对人外周血造血干细胞作用的研究目的:观察低频低强度超声波对人外周血造血干细胞的作用。方法:正常人经外周血动员后BaxterCS-3000血细胞分离机采取外周血造血干细胞。经Ficoll(淋巴细胞分层液)分离成单个核细胞(MNC),培养24小时后取出,分成实验组和对照组。24孔培养板进行照射,细胞照射浓度为5×105/ml,照射强度(20 kHz)分别为0.03 W/cm~2,0.10 W/cm~2,0.25 W/cm~2,照射时间分别为30秒,60秒。照射后24孔培养板继续培养,分别于照射后6小时,24小时,48小时用台盼蓝拒染法检测细胞存活率,流式细胞仪检测细胞凋亡,瑞氏染色光镜下观察细胞照射后有无出现凋亡,透射电镜观察照射后细胞的超微结构。结果:台盼蓝拒染法结果为不同照射强度(0.03 W/cm~2,0.10 W/cm~2,0.25 W/cm~2)和不同照射时间组(30秒,60秒)之间数值差异不显著。流式细胞仪未检测到明显凋亡;瑞氏染色光镜下未观察到细胞凋亡;透射电镜观察结果为照射后细胞的超微结构无明显改变。结论:低频低强度超声波对人外周血造血干细胞的生长无明显影响。