等離子體誘導HepG2細胞凋亡及其對神經干細胞分化的影響.pdf

1、近年來，等離子體醫(yī)學成為國內外研究的熱點，大氣壓常溫等離子體（Atmospheric Pressure Room Temperature Plasma Jets,APRTP-Js）在生物醫(yī)學領域具有廣闊的應用前景，其主要原因是：（1）產生的等離子體溫度接近室溫；（2）等離子體射流能在開放的空間里放電產生等離子體，這就使得被處理的對象不受空間限制。目前，等離子體醫(yī)學研究主要集中在滅菌消毒、皮膚病治療、口腔醫(yī)學、凝血、處理癌細胞等方面，并取

2、得了可喜的進展。研究表明，等離子體對生物體的作用主要是通過其產生的各類自由基、帶電粒子、紫外線和激發(fā)態(tài)粒子等對生物體的綜合作用來實現(xiàn)的。而等離子體中活性成分的組分及含量可以通過調節(jié)等離子體的放電參數(shù)和劑量來控制，因此等離子體可以有更廣闊的應用前景。
　　目前，癌癥治療和神經系統(tǒng)修復是醫(yī)學研究的重點和難點問題。全球每年約有800萬人死于癌癥，其病死率僅次于心臟病；而神經系統(tǒng)疾病如腦外傷、脊髓損傷、阿爾茨海默病和帕金森病等，通常表現(xiàn)為

3、感覺、運動、意識、植物神經功能障礙，嚴重影響人們的生活質量。因此，探究癌癥治療和神經系統(tǒng)修復的新方法成為了研究的熱點。本研究通過調節(jié)等離子體放電參數(shù)和劑量，實現(xiàn)了等離子體對癌細胞凋亡的誘導和神經干細胞分化的有效調控。等離子體技術有望成為誘導癌細胞凋亡及干預神經功能重建的新方法。同時，本研究還對等離子體與細胞相互作用的內在機理進行系統(tǒng)研究，主要研究內容和結果如下：
　　1)通過調節(jié)等離子體放電參數(shù)和劑量，實現(xiàn)了等離子體對人肝癌細胞H

4、epG2凋亡的有效誘導，并發(fā)現(xiàn)人正常肝細胞L-02對等離子體的敏感性較差，暗示等離子體的作用具有選擇性。
　　2)研究了氧化/硝化應激與等離子體誘導的HepG2細胞凋亡的關系，發(fā)現(xiàn)等離子體中的ROS和 RNS是其誘導癌細胞凋亡的關鍵作用因子，主要通過引起HepG2細胞內氧化/硝化應激介導了細胞的凋亡。
　　3)分析了內質網(wǎng)應激與等離子體誘導的HepG2細胞凋亡的關系，發(fā)現(xiàn)等離子體處理造成了HepG2細胞內鈣穩(wěn)態(tài)的破壞及內質網(wǎng)

5、應激的發(fā)生，所引起的HepG2凋亡信號是通過caspase12級聯(lián)反應和CHOP促凋亡蛋白實現(xiàn)的。
　　4)通過調節(jié)等離子體放電參數(shù)和劑量，確定了對小鼠C17.2-NSCs無細胞毒作用的等離子體能量密度為12孔板中處理時間小于150 s；并在此工作條件下，實現(xiàn)了等離子體對小鼠C17.2-NSCs分化的有效調控，研究發(fā)現(xiàn)等離子體處理60 s能顯著促進C17.2-NSCs向神經元的分化（分化比例達到75％），且形態(tài)結構更加成熟，表現(xiàn)為

6、神經突起數(shù)目增多、長度增長和胞體面積增大；神經元亞型鑒定表明，等離子體處理組中神經元的類型主要為膽堿能神經元和運動神經元。
　　5)分析了NO與等離子體促進小鼠C17.2-NSCs分化的關系，發(fā)現(xiàn)等離子體處理可以造成小鼠C17.2-NSCs細胞外培養(yǎng)基中NO濃度的升高和細胞內iNOS的表達，而這種作用可以被 NO清除劑（Hemoglobin, Hgb）所抑制，表明NO是等離子體促進小鼠C17.2-NSCs分化的關鍵作用因子。