陡脉冲电场对细胞膜的不可逆性击穿导致肿瘤细胞死亡的原理使其有可能成为恶性肿瘤低创或微创物理治疗的新方式。本课题组在前期研究中已证实能量可控陡脉冲能有效的杀死肿瘤细胞,但在实验中也发现由于脉冲电场随着距离的增加而减弱,因此在治疗的肿瘤组织的周边存在着残留的肿瘤细胞。这些残留的肿瘤细胞生物学行为是否有变化,其侵袭转移能力是否可能变化;这对于能否将能量可控陡脉冲安全地用于临床具有重要意义。本实验研究旨在用能量可控陡脉冲作用后的肿瘤细胞作为残留肿瘤细胞的实验模型来研究残留肿瘤细胞的生物学行为变化,尤其是其侵袭转移能力的变化。第一部分能量可控陡脉冲对人卵巢癌SKOV3细胞侵袭转移能力的影响目的:观察能量可控陡脉冲对人卵巢癌细胞SKOV3侵袭、转移能力的影响;分析不同剂量的能量可控陡脉冲对SKOV3侵袭、转移能力的影响及其相关性;尤其是亚致死剂量下SKOV3细胞侵袭、转移能力的变化。方法:体外培养SKOV3细胞,将细胞分为七组;以假电击组作为阴性对照组,秋水仙碱处理组、5-氟尿嘧啶处理组、秋水仙碱和5-氟尿嘧啶联合处理组作为阳性对照组,用三种不同剂量的能量可控陡脉冲处理细胞。用机械法测定细胞粘附能力;用Transwell小室分别测定SKOV3细胞的体外侵袭、趋化运动能力。用倒置显微镜观察Transwell小室背面的细胞数并分区计数细胞个数;取下小室的膜做苏木素一伊红(Haematoxylin and Eosin, HE)染色,在光镜下计数小室背面的细胞数。结果:秋水仙碱和5-氟尿嘧啶联合处理组细胞的侵袭、运动现象完全消失,5-氟尿嘧啶处理组细胞的作侵袭、趋化运动而到达膜背面的数量未见明显降低;秋水仙碱处理组及三种不同剂量的能量可控陡脉冲处理组的细胞侵袭、趋化运动而到达膜背面的的数量较阴性对照组有降低,差异有显著性(P<0.05)。结论:能量可控陡脉冲能够降低SKOV3细胞的侵袭转移能力;其降低SKOV3细胞侵袭、转移能力与其剂量有相关性。第二部分能量可控陡脉冲对人卵巢癌细胞SKOV3细胞骨架作用的实验研究目的:探讨能量可控陡脉冲对人卵巢癌细胞SKOV3细胞骨架的影响。方法:将SKOV3细胞分成5组,用不同参数处理,并用经秋水仙碱处理的SKOV3细胞作为阳性对照组;以未经处理的假电击组作为阴性对照组。以罗丹明-鬼笔环肽直接标记微丝,以免疫荧光法标记微管,用共聚焦荧光显微镜观察。制作电镜标本,用电子显微镜观察细胞骨架的超微结构。结果:免疫荧光图像结果表明,能量可控陡脉冲作用的SKOV3细胞丧失正常的细胞骨架网络;微丝明显解聚、骨架蛋白弥散分布、细胞骨架的网络结构消失;微管解聚,伪足减少且其中的微丝明显解聚,排列紊乱,结构消失。而且这一作用与剂量呈正相关。结论:能量可控陡脉冲对人卵巢癌细胞SKOV3细胞骨架有明显的作用,可以使微丝和微管解聚,细胞的伪足减少,细胞骨架的网络结构消失。第三部分能量可控陡脉冲对卵巢癌基质金属蛋白酶9及其抑制物1蛋白表达的调控目的:基质金属蛋白酶(MMPs)与金属蛋白酶组织抑制物(TIMPs)之间活性的平衡调节破坏是导致肿瘤细胞侵袭和转移的主要原因。研究表明高强度陡脉冲对肿瘤有杀伤和抑制作用,但是否能调控卵巢癌细胞MMPs及TIMPs蛋白的表达,目前尚不明确。本实验的目的在于观察能量可控陡脉冲对卵巢癌细胞MMPs及TIMPs蛋白的表达的影响。方法:以卵巢癌裸鼠皮下移植瘤为模型,随机分为实验组和对照组,采用高强度脉冲电场,电压1000V、频率1000Hz、脉宽250ns于卵巢组织5min,免疫荧光法检测陡脉冲作用后卵巢癌细胞MMP-9及TIMP-1蛋白表达的变化。结果:对照组卵巢癌组织MMP-9及TIMP-1免疫荧光强度分别为140.21±5.16和74.98±3.14,两者比例为1.87。陡脉冲作用于卵巢癌组织后,细胞结构保持完整,MMP-9显著降低,荧光强度50.37±2.61,而TIMP-1表达明显增加,荧光强度116.40±4.70,比例倒置。与对照组比较,两种蛋白表达差异均有显著性(P<0.05)。结论:脉冲对MMP-9及其抑制物有显著的调控作用,对卵巢癌转移和侵袭能力有抑制作用。