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大气压低温等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)是近年来学术界兴起的新型研究领域,由于其在大气压下产生,气体温度接近室温,活性高,因此在慢性伤口愈合、灭菌消毒、血液凝结、癌症治疗方面引起了研究人员广泛关注。尽管众多研究证明等离子体能够诱导多种癌细胞凋亡,但等离子体引起癌细胞凋亡的机理还不完全清楚。因此,本文主要研究了大气压常温等离子体射流对黑色素瘤细胞影响及引起细胞凋亡的分子机理。主要研究内容包括以下几个方面:(1)考察了CAP对多种肿瘤细胞生长的影响。通过显微镜观察到CAP引起B16细胞皱缩,细胞形态发生了明显的改变;接着MTT检测到CAP对肝癌细胞(HepG2)、小鼠黑色素瘤细胞(B16)、子宫颈癌细胞(HeLa)、乳腺癌细胞(MCF-7)和小鼠内皮细胞增殖作用都有明显的抑制作用,但对正常小鼠内皮细胞生存能力的抑制作用比小鼠黑色素瘤细胞的抑制作用要弱。(2)研究了CAP引起B16细胞凋亡的机理。以B16细胞为主要研究对象,PI染色和AnnexinV/PI双染检测了CAP对细胞凋亡的影响;硝酸还原酶法和DCFH探针法分别用于检测CAP对细胞内NO含量和ROS水平变化的影响;紧接着使用JC-1探针检测了细胞内线粒体膜电位的变化;在此基础上进一步检测分析了线粒体细胞色素c含量的变化;最后通过RT-PCR和Western-blot等实验方法进一步在转录和翻译水平上分析了Bcl-2/Bax表达水平的变化。结果表明:B16细胞经等CAP处理后,PI及AnnexinV/PI染色后阳性细胞数目明显增加,细胞内线粒体凋亡通路被激活,细胞内NO和ROS水平上升,线粒体膜电势下降,细胞色素c释放,Bcl-2表达水平明显下调,而Bax表达水平上调,最终导致B16细胞凋亡。(3)研究了CAP影响B16细胞周期的机制。通过PI染色细胞、流式细胞仪观察各个周期细胞的分布情况;采用RT-PCR和Western-blot的方法检测细胞周期相关基因、蛋白的表达。结果表明,CAP对B16细胞周期有影响,等离子体处理可以使B16细胞周期阻滞在G2/M期,并下调了Cyclin B1的表达水平,上调p53和p21的表达水平,表明CAP对B16细胞周期的调控通过受p21和p53调控的途径来降低B16细胞内Cyclin B1的表达水平,进而使细胞周期阻滞在G2/M期。