極低頻電磁場對人骨肉瘤細胞的體外生物效應研究.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，雖然可以解除患者疼痛，改善生活質量，但同時也給患者帶來了嚴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，但是患者的遠期轉移率仍高達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，它在臨床腫瘤學研究方面顯示出了巨大的潛力。近期的研究結果表明，特定頻率和強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胞系SOSP-9607-F4（以下簡稱為F4細胞）做為研究對象，并將其暴露在多組不同頻率、不同強度的脈沖電磁場中，通過觀察細胞增殖、細胞凋亡、細胞周期、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)并采用科學的統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)分析，篩選出兩組抑制F4細胞增殖明顯的電磁參數(shù)，這也證實了特定頻率和強度的電磁場參數(shù)對F4細胞的影響。根據(jù)初步篩選出的兩組參數(shù)，重新設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胞樣本分別進行細胞凋亡檢測，細胞周期檢測以及侵襲能力檢測。根據(jù)檢測結果的統(tǒng)計學分析，最后篩選出對人OS細胞作用明顯的一組參數(shù)。綜合以上實驗及檢測結果，我們得出了結論，即特定頻率、強度的ELF-EMF對體外F4細胞的細胞增殖具有一定的抑制作用、誘導細胞凋亡、影響細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、分子機制變化研究。
　　實驗一、極低頻電磁場對體外人骨肉瘤細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細胞增殖變化，觀察細胞形態(tài)變化及數(shù)量差異，篩選出兩組抑制結果明顯的ELF-EMF參數(shù)。
　　方法：正常細胞培養(yǎng)條件下培養(yǎng)F4細胞，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度0.1mT、1mT、5mT、10mT進

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比色法檢測各組細胞樣本增殖變化，對吸光度（OD值）進行整合分析，并進行合理的統(tǒng)計學處理，初步篩選出兩組結果差異明顯的磁場組。
　　結果：頻率為15Hz，強度為0.1mT ELF-EMF較其他磁場組和對照組所得結果差異明顯（P＜0.05）；頻率為50Hz，強度為1mT的ELF-EMF較其他磁場組和對照組所得結果差異明顯（P＜0.05）。
　　結論：特定頻率和強

7、度的ELF-EMF對F4細胞具有增殖抑制作用，且磁場15Hz，0.1mT與磁場50Hz，1mT對F4細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細胞凋亡比例、細胞周期變化及侵襲能力的影響，進一步優(yōu)化ELF-EMF參數(shù)。
　　方法：常規(guī)條件培養(yǎng)F4細胞，待其生長面積達到50%時，根據(jù)實驗一結果重新進行磁場分組，即F組(15Hz，0.1

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