纳秒级高强电脉冲对恶性肿瘤细胞中心体影响的实验研究

纳秒级高强电脉冲（ns-PEF）利用其瞬间高强度脉冲直接影响肿瘤细胞结构及功能，引起细胞DNA断裂，微管、微丝破坏，而导致细胞死亡。作为真核细胞主要的微管组织中心，中心体与细胞有丝分裂、细胞凋亡、裂亡密切相关，ns-PEF可能通过影响肿瘤细胞中心体结构及功能致肿瘤细胞死亡。在完成NSFC项目（30271484/30371619）的基础上，本项目拟对ns-PEF对中心体的影响及机制进行研究，包括：研究ns－PEF对肿瘤细胞中心体结构、功能及中心体聚集的影响及分子机制；探讨电脉冲对中心体影响与肿瘤细胞死亡形式间的相互关系及分子机制。预期阐明：ns-PEF处理对肿瘤细胞中心体结构及功能的直接及间接影响，在诱导肿瘤细胞死亡的过程中，中心体的贡献程度及其与细胞死亡形式的关系。本研究可丰富和发展电脉冲治疗恶性肿瘤的分子机制，为以中心体为靶点的肿瘤治疗提供理论依据。

纳秒级高强电脉冲（nano-second pulsed electric field，ns-PEF）利用其瞬间脉冲高强度转化致肿瘤细胞凋亡，可直接影响细胞内结构及功能，影响细胞基因表达，可能直接或间接的影响肿瘤细胞中心体结构及功能。本项目基于上述研究背景，进一步探讨ns-PEF对肿瘤细胞中心体的影响及其分子机制。本研究证实ns-PEF可致肿瘤细胞凋亡，并优化了实验用ns-PEF仪的促肿瘤细胞凋亡的最佳参数组合；并进一步阐明了ns-PEF对肿瘤细胞中心体结构及功能的直接及间接影响，及其与ns-PEF致肿瘤细胞凋亡的内在关系，研究发现ns-PEF引起的细胞凋亡是与PLK1表达下降、DNA损伤参与的中心体介导的细胞程序性死亡密切相关，ns-PEF 引起的细胞死亡可能与中心体数目异常增多而导致的有丝分裂纺锤体形成，染色体不均衡分离，肿瘤细胞有丝分裂失败而细胞裂亡有关。研究结果有助于阐明中心体在ns-PEF诱导肿瘤细胞凋亡中的作用，为以中心体为靶点的肿瘤治疗提供理论依据。目前，该项目资助下国际期刊发表论文2篇，外文专著1章，研究成果于2012年FIGO国际妇产科学术会议展板展示，培养博士研究生1名，硕士研究生1名。