極低頻電磁場對人骨肉瘤細(xì)胞的體外生物效應(yīng)研究.pdf

1、背景：骨肉瘤（osteosarcoma，OS）是兒童和青少年人群中最常見的非血液學(xué)惡性骨腫瘤，發(fā)病快，死亡率高。傳統(tǒng)的外科治療手段，如肢體離斷術(shù)，雖然可以解除患者疼痛，改善生活質(zhì)量，但同時也給患者帶來了嚴(yán)重的身體傷害和巨大的精神壓力。盡管化療藥物治療也在不斷改善和提高，但是患者的遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)移率仍高達(dá)80％，且5年生存率仍難令人滿意。近年來，隨著新興治療方法的不斷發(fā)展，物理治療手段越來越受到大家重視，并開展了一系列的深入研究。極低頻電磁場（E

2、LF-EMF）與腫瘤治療的關(guān)系成為目前研究的熱點，從現(xiàn)有的研究成果來看，它在臨床腫瘤學(xué)研究方面顯示出了巨大的潛力。近期的研究結(jié)果表明，特定頻率和強(qiáng)度的電磁場有抑制腫瘤生長的作用。因此，本課題組擬將體外人骨肉瘤細(xì)胞系SOSP-9607-F4（以下簡稱為F4細(xì)胞）做為研究對象，并將其暴露在多組不同頻率、不同強(qiáng)度的脈沖電磁場中，通過觀察細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期、侵襲能力等變化來篩選出最佳的電磁“窗口”，即對F4細(xì)胞作用明顯的電磁場參數(shù)，并

3、作為后續(xù)動物實驗和具體分子機(jī)制研究的電磁場數(shù)據(jù)依據(jù)，該課題組得到了國家青年科學(xué)基金項目的資助（61102029）。在我們的實驗研究中，我們建立了磁場實驗組（ELF-EMF組）和同等條件下的對照組，磁場輻照完成后，采用MTT比色法檢測吸光度（OD值），整理數(shù)據(jù)并采用科學(xué)的統(tǒng)計方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，篩選出兩組抑制F4細(xì)胞增殖明顯的電磁參數(shù)，這也證實了特定頻率和強(qiáng)度的電磁場參數(shù)對F4細(xì)胞的影響。根據(jù)初步篩選出的兩組參數(shù)，重新設(shè)立磁場實驗組和對照組

4、，采用相同的輻照時間，輻照完成后對各組的細(xì)胞樣本分別進(jìn)行細(xì)胞凋亡檢測，細(xì)胞周期檢測以及侵襲能力檢測。根據(jù)檢測結(jié)果的統(tǒng)計學(xué)分析，最后篩選出對人OS細(xì)胞作用明顯的一組參數(shù)。綜合以上實驗及檢測結(jié)果，我們得出了結(jié)論，即特定頻率、強(qiáng)度的ELF-EMF對體外F4細(xì)胞的細(xì)胞增殖具有一定的抑制作用、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、影響細(xì)胞周期及降低侵襲能力。我們通過目前實驗獲得了一些數(shù)據(jù)，并得出理想的結(jié)論，本課題組的后續(xù)實驗研究還很多，包括磁場輻照下的動物模型制作及具體

5、分子機(jī)制變化研究。
　　實驗一、極低頻電磁場對體外人骨肉瘤細(xì)胞增殖的影響及參數(shù)的初步篩選
　　目的：通過建立ELF-EMF實驗組及對照組，檢測兩組F4細(xì)胞增殖變化，觀察細(xì)胞形態(tài)變化及數(shù)量差異，篩選出兩組抑制結(jié)果明顯的ELF-EMF參數(shù)。
　　方法：正常細(xì)胞培養(yǎng)條件下培養(yǎng)F4細(xì)胞，按照不同磁場頻率5Hz、15Hz、30Hz、40Hz、50Hz依次劃分為A~E五組，每組按照不同磁場強(qiáng)度0.1mT、1mT、5mT、10mT進(jìn)

6、行輻照，每天輻照3小時，連續(xù)輻照3天。輻照完成后，采用四甲基偶氮唑藍(lán)比色法檢測各組細(xì)胞樣本增殖變化，對吸光度（OD值）進(jìn)行整合分析，并進(jìn)行合理的統(tǒng)計學(xué)處理，初步篩選出兩組結(jié)果差異明顯的磁場組。
　　結(jié)果：頻率為15Hz，強(qiáng)度為0.1mT ELF-EMF較其他磁場組和對照組所得結(jié)果差異明顯（P＜0.05）；頻率為50Hz，強(qiáng)度為1mT的ELF-EMF較其他磁場組和對照組所得結(jié)果差異明顯（P＜0.05）。
　　結(jié)論：特定頻率和強(qiáng)

7、度的ELF-EMF對F4細(xì)胞具有增殖抑制作用，且磁場15Hz，0.1mT與磁場50Hz，1mT對F4細(xì)胞增殖抑制作用明顯。
　　實驗二、極低頻電磁場對體外人骨肉瘤細(xì)胞的作用研究及參數(shù)的優(yōu)化
　　目的：通過觀察ELF-EMF對體外F4細(xì)胞凋亡比例、細(xì)胞周期變化及侵襲能力的影響，進(jìn)一步優(yōu)化ELF-EMF參數(shù)。
　　方法：常規(guī)條件培養(yǎng)F4細(xì)胞，待其生長面積達(dá)到50%時，根據(jù)實驗一結(jié)果重新進(jìn)行磁場分組，即F組(15Hz，0.1

8、mT)與G組（50Hz，1mT），同時設(shè)置對照組，輻照時間同上。輻照完成后，分別對各組細(xì)胞樣本進(jìn)行流式細(xì)胞儀檢測，分析細(xì)胞凋亡比例與細(xì)胞周期變化。通過Transwell小室檢測F4細(xì)胞侵襲能力，并進(jìn)行結(jié)晶紫染色，顯微鏡下觀察并計數(shù)。
　　結(jié)果：F組、G組細(xì)胞凋亡比例高于對照組，差異具有顯著性（P＜0.05），有統(tǒng)計學(xué)意義。F組細(xì)胞周期變化較G組與對照組明顯,G組與對照組則無明顯變化。F組與G組穿過Transwell小室的細(xì)胞均少于