工频均匀强磁场对体外培养SNU细胞影响的研究

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dsq223
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目的:恶性肿瘤的治疗是医学界研究的热点和前沿领域,随着科学技术的飞速发展,肿瘤治疗也取得了较大的进展,新的治疗方法不断问世。肿瘤治疗方法已由原来的单一治疗手段发展为以外科手术治疗、放疗和化疗为主体的多学科综合治疗。近年来,磁场对恶性肿瘤的作用及其可能的应用价值受到了学术界的关注,国内外学者均进行了不少探讨和研究。体内外研究结果表明,某些交变磁场和稳恒磁场对荷瘤动物和恶性肿瘤患者体内的肿瘤以及体外培养的肿瘤细胞均有抑制作用,但也有研究发现,某些低频磁场有促进肿瘤生长的作用。 工频磁场为50Hz或60Hz的磁场,是与人类的生产和生活关系密切的磁场。目前有关工频磁场对肿瘤细胞影响的研究多集中在低强度的交变磁场和均匀磁场,而关于工频均匀强磁场对肿瘤细胞影响的研究较少。 本研究分别采用细胞培养、流式细胞光度术、超微结构观察、免疫细胞化学染色、Western blot、Confocal Microscope分析等方法观察了工频(50Hz)均匀强磁场(0.097T)对体外培养人低分化胃腺癌细胞株—SNU细胞的影响,以期揭示工频均匀强磁场对肿瘤细胞生长、凋亡的作用及其机理,为临床肿瘤磁疗的可能应用奠定理论基<WP=4>础。 方法:用含10%胎牛血清,105U/L青霉素,100mg/L链霉素的RPMI 1640培养基在37℃,5%CO2条件下体外培养SNU细胞。随机分为对照组和处理组,对照组放置于磁场以外的室温环境中,处理组分别给予工频(50Hz)均匀强磁场(0.0974T)处理5min、30min、60min和120min,并使磁场内温度保持为室温,随后将对照组和处理组细胞均继续培养6h,离心收集细胞,应用流式细胞定量检测技术(FCM)检测不同处理时间SNU细胞凋亡和增殖情况,应用透射电镜观察细胞超微结构的变化,应用共聚焦显微镜检测胞浆内钙离子浓度,应用免疫细胞化学方法、流式细胞定量检测技术(FCM)和蛋白免疫印迹(Western Blot)检测不同处理时间SNU细胞中Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白的表达情况。结果:1.工频均匀强磁场对体外培养SNU细胞凋亡与增殖的影响对SNU细胞凋亡的影响FCM定量检测结果表明,工频均匀强磁场处理不同时间后各组SNU细胞凋亡率均高于对照组(P<0.05),并且在5~60min范围内磁场处理时间与SNU细胞凋亡率呈明显的正相关关系(n=4,r=0.965, P<0.01)。透射电镜超微结构观察发现,工频均匀强磁场处理组部分SNU细胞出现了核染色质呈新月形边集于核膜处和凋亡小体形成等凋亡相关形态学表现。以上结果均提示工频均匀强磁场处理可以诱发SNU细胞凋亡。 <WP=5>(2)对SNU细胞增殖的影响FCM定量检测结果表明,工频均匀强磁场处理不同时间对SNU细胞的细胞周期分布和增殖指数均无明显影响。2.工频均匀强磁场处理对体外培养SNU细胞胞浆内钙离子浓度变化的影响共聚焦显微镜检测,以荧光强度表示胞浆内钙离子浓度,对照组SNU细胞荧光强度的中位数为40.74,给予工频均匀强磁场处理5min、30min、60min和120min后各处理组SNU细胞荧光强度的中位数分别为53.97、127.28、128.24和107.57。该结果提示给予工频均匀强磁场处理可以使SNU细胞胞浆内钙离子浓度升高。3.凋亡相关蛋白的检测FCM定量检测Bax蛋白:以平均荧光强度(FI)表示各组SNU细胞Bax蛋白的表达情况,对照组FI值为4.05±0.33,而给予工频均匀强磁场处理5min、30min、60min和120min的各处理组FI值分别为4.39±0.35、4.67±0.35、5.12±0.18和5.29±0.08,各处理组Bax蛋白的表达与对照组相比均有升高(P<0.05),并且其表达量与磁场处理时间存在明显的时效关系(n=4,r=0.883, P<0.01)。Bcl-2蛋白: FCM定量检测对照组SNU细胞平均荧光强度为6.17±0.64,给予工频均匀强磁场处理5min、30min、60min和120min的各处理组FI值分别为5.54±0.60、5.23±0.36、4.95±0.35和4.92±0.32,各处理组Bcl-2蛋白<WP=6>的表达均低于对照组(P<0.05),并且磁场处理时间与其表达量呈明显的负相关关系(n=4,r=-0.727, P<0.01)。Caspase-3蛋白:对照组SNU细胞平均荧光强度为4.21±0.48,给予工频均匀强磁场处理5min、30min、60min和120min的各处理组FI值分别为4.94±0.92、6.99±1.42、8.27±0.72和6.83±1.16,各处理组Caspase-3蛋白的表达与对照组相比均有升高(P<0.05),并且在5~60min范围内,其表达量与磁场处理时间呈正相关关系(n=4,r=0.869, P<0.01)。免疫细胞化学染色Bax蛋白:光镜下观察,对照组未见阳性表达细胞,而各处理组均可见到阳性表达细胞,并且随着磁场处理时间延长,Bax蛋白的表达逐渐增强。Bcl-2蛋白:光镜下观察,对照组和处理组均可见阳性表达细胞,随着磁场处理时间的延长Bcl-2蛋白的表达逐渐减弱。Caspase-3蛋白: 光镜下观察,对照组未见阳性表达细胞,各处理组均可见到阳性表达细胞,并且随着磁场处理时间延长Caspase-3表达逐渐增强。(3)蛋白免疫印迹(Western Blot)Bax蛋白:Bax蛋白分子量为21kD,SDS-PAGE电泳、 Western杂交后在21kD位置出现了浅棕色的阳性条带。对照组和磁场照处理5min组未见阳性条带,磁场处理30min、60min和120min组均可见阳性条带,采用图像分析系统对阳性杂交条带进行定量分析,随着磁场处理时间<WP=
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