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《吉林大学》 2004年
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高压芒刺静电场辅助治疗小鼠Lewis肺癌的实验研究

佟倜  
【摘要】:肺癌是最常见的原发性恶性肿瘤,近50年来,世界各国特别是工业发达国家,肺癌的发病率和病死率均迅速上升,死于癌症的男性患者中肺癌已成为全球范围内发病率最高的癌症,其发病率正在逐年上升,在工业发达国家中如美国等,肺癌的发病率占常见癌症的首位,为第一位癌症死亡原因。目前肺癌治疗的首选方法是经手术进行切除,由于缺乏有效的早期诊断方法,患者就诊时多为中晚期。因此,术后效果差,常出现其它脏器的转移,生存期较短,临床上常采用手术后继续进行放化疗和生物治疗,但放化疗对机体损伤较大,而生物治疗效果又不明显,正处于探索和摸索阶段。因此,寻找既有明显的抑瘤效果,又对机体无损伤或损伤极小的辅助治疗肺癌的方法具有极其重要的意义,也是目前的研究热点之一。 在最近的20年里,随着电子电气化的飞速发展,人类赖以生存的地球周围存在越来越多的电磁场。它对人类的健康和生存质量有重要的影响,因此,电磁辐射的生物效应问题受到人们越来越大的关注,从细胞和分子水平上探讨电磁场的生物医学问题具有重要的学术理论价值和实际应用价值。近年来,静电生物效应的研究已从植物发展到动物及医学领域,并取得了很有意义的研究成果。用高压静电场处理离体培养的人肝癌细胞SMMC-7721及小鼠肉瘤细胞S-180,结果发现,一定强度的静电场有抑制肿瘤细胞生长的作用,可能认为肿瘤细胞膜的介电常数与正常细胞膜不同,对电磁波作用的反应更敏感,并且肿瘤细胞质的电导高于正常细胞质,因而在外界电磁波作用下,肿瘤细胞 WP=76 相对于正常细胞具有更高的敏感性。另有报告指出,低剂量的电离辐射具有辐射兴奋效应,能提高机体的免疫功能,而低强度脉冲电磁场还可提高细胞毒性,因为如果电磁脉冲对癌细胞膜有穿孔作用,则抗癌药物能更容易进入癌细胞,提高药物的有效作用。 本论文的研究目的,即为较系统的探讨静电场对小鼠Lewis肺癌的辅助抑制作用情况,静电场和化疗药物相互作用情况,以及静电场对正常小鼠、荷瘤鼠免疫功能的影响等,寻找静电场辅助治疗肿瘤的直接依据,而这些内容对于肺癌来说目前国内外还未见系统报道。 本实验分为三部分进行,第一部分为体外实验,即高压芒刺静电场对体外培养Lewis小鼠肺癌细胞的影响;第二部分为体内实验,即高压芒刺静电场对正常鼠T细胞和APC细胞表面分子表达的影响;第三部分也为体内实验,即高压芒刺静电场提高荷瘤鼠免疫学指标效果实验。通过研究、实验,第一部分结果为:①单纯高压芒刺静电场对小鼠Lewis肺癌细胞生长的影响具有双向性,在电压≤1500v时,电场的作用刺激了细胞生长,1500v时达到最高值,而在电压1500v时,电场的作用抑制了细胞生长,2500v时抑制作用最强,并且这种抑制效应随着电压增加而增强,具有电压剂量以赖性。②电场对加卡铂的实验组细胞活性的影响趋势同单纯电场对肿瘤细胞作用类似,但所有加药组的细胞活性均低于不加药组,并且,电压越高加药组细胞活性的降低程度就越大,与不加药组和单纯卡铂组相比,差别显著。说明电场即可以抑制肿瘤细胞的生长,又可以明显的提高卡铂对小鼠lewis肺癌细胞的杀伤作用,有效地提高了药物的敏感性。第二部分结果为:小鼠在不同强度的高压芒刺静电场作用下,引起免疫细胞表 WP=77 面分子表达的改变,T细胞和APC细胞表面分子表达量的变化呈现双向性,即在低电压电场范围(10-20kv)表达上调,而在高电压电场范围(30kv以上)引起表达下调。一对互为配体-受体的表面抗原CD2/CD48和ICAM-1/LFA-1的表达量在10-20kv时增加,而在30kv以上电压时则降低。15kv时程研究表明,CD2/CD48、ICAM-1/LFA-1在高压芒刺静电场作用24h内表达量增高,在处理后8h左右达到最高峰值。第三部分结果为高压芒刺静电场同样能够有效地提高荷瘤鼠胸腺细胞和腹腔巨噬细胞中CD2、CD48、ICAM-1、LFA-1的表达;增强IL-18在体内的作用效果,以及增强化疗时机体的免疫功能。 以上研究初步表明,采用一定强度的高压芒刺静电场可以直接抑制小鼠Lewis肺癌细胞的生长;增强肿瘤化疗药物的毒性;有效地增强正常小鼠、荷瘤鼠自身免疫功能,还能增强IL-18调节免疫机制的作用,减低肿瘤化疗药物影响免疫机制的作用。这些结果的理论和实际意义为较系统的研究了高压芒刺静电场辅助抗小鼠Lewis肺癌的生物学效应,拓宽了肺癌治疗的思路,为进一步加深该方面的研究,将更多物理手段尽快应用于肿瘤的治疗奠定了基础。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:R734.2

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【引证文献】
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【参考文献】
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