Kesan medan elektromagnet frekuensi yang sangat rendah pada perencatan sel tumor dan mekanisme yang mungkinJie Sun1,2,3, Yingingtong1,2,3, Yu Jia1,2,3, Xu Jia1,2,3, Hua Wang4, Yang Chen1,2,3, Jiaminwu5,
Weiyang Jin5, Zheng MA6, Kai Cao6, Xiangdong Li6, Zhonglin Chen6 & Guanghuayang1,2,3*
Medan magnet frekuensi rendah memberikan kesan penghambatan yang signifikan terhadap pertumbuhan tumor dan telah
dibangunkan sebagai modaliti terapeutik . bagaimanapun, kesan medan magnet frekuensi rendah pada
Interaksi antara sel masih kurang difahami . Kajian ini bertujuan untuk menilai awal
Kesan langsung medan magnet secara bersemangat pada sel -sel berbudaya dan kesan tidak langsung yang dimediasi oleh sel
persekitaran (medium terkondisi) . 293 sel T, sel Hepg2, sel A549 telah dibiakkan di
37 ± 0 . 18 darjah dengan kehadiran medan magnet frekuensi yang sangat rendah 20 Hz, 5- mt. Yang berpegang teguh
Sel -sel tumor lebih sensitif terhadap perencatan medan magnet dalam persekitaran asal (dikondisikan
sederhana) dengan kadar perencatan pematuhan untuk HepG2 dan A549 dianggarkan masing -masing 18% dan 30% .
Kesan perencatan ditindas apabila sel -sel yang digantung dipisahkan atau kepadatan rumpun pada tahap yang rendah
ketumpatan . garisan sel nontumor tidak menunjukkan kesan perencatan terhadap pendedahan kepada magnet frekuensi rendah
medan . pendarfluor ion intrasel (IIF) menunjukkan bahawa medan magnet berubah dengan ketara
Potensi membran, yang menunjukkan hiperpolarisasi sel -sel pemeluk (sel ΔIIF 293T: - 25%,
Δiif Hepg2 sel: - 20% dan ΔIIF A549 sel: - 13%) dan depolarization sel yang digantung (Δiif
Raji Sel: + 9%) . Di samping itu, media yang dikondisikan dikumpulkan selepas pendedahan medan magnet bertindak
sel -sel tumor yang tidak dijangka dan menyebabkan perencatan . penemuan kami mungkin memberikan asas bagi mekanisme
Interaksi medan magnet antara sel dan persekitaran sel di masa depan .
Medan magnet frekuensi rendah menimbulkan kesan noninvasive, nonionizing, dan nonthermal pada sel dan tisu .
Mereka meningkatkan tindak balas tekanan oksidatif selular dan mengawal laluan isyarat apoptotik, mengubahnya
Intracellular Ca 2+ kepekatan untuk mendorong apoptosis1 - 3 . mereka digunakan secara meluas untuk merawat tumor dan neuropsychi
Penyakit atrik dan tulang . dalam kajian vivo dalam bidang ini telah menunjukkan bahawa medan magnet frekuensi rendah menghalang
Proliferasi sel -sel tumor dan memanjangkan survival4 mereka - 11.
Dalam kebanyakan laporan mengenai menggunakan medan magnet sebagai terapi gabungan, medan magnet frekuensi yang sangat rendah
Meningkatkan keberkesanan ubat antitumor12-15. gabungan medan magnet frekuensi yang sangat rendah
dengan paclitaxel dalam merawat kanser tetikus menunjukkan bahawa medan magnet meningkatkan keletihan pelaksanaan
Paclitaxel 16. Kebolehtelapan membran sel telah diubah, dan kesan terapeutik cisplatin adalah ketara
dipertingkatkan pada medan magnet frekuensi yang sangat rendah 10 mt digabungkan dengan cisplatin 17. bagaimanapun, Gellrich
mendapati bahawa medan magnet frekuensi rendah tidak dapat meningkatkan kesan terapeutik cetuximab, yang mungkin
berkaitan dengan perubahan konformasi dalam reseptor permukaan molekul 18.
Dalam kebanyakan eksperimen in vitro, medan magnet frekuensi rendah menunjukkan kesan perencatan yang signifikan pada tumor
sel2,3,19-23 dan tidak menjejaskan pertumbuhan sel normal2, 24. laporan mendapati bahawa medan magnet mempengaruhi
permukaan membran tumor, dengan itu mempengaruhi percambahan tumor 25. bagaimanapun, beberapa laporan menunjukkan bahawa
Proliferasi sel tumor sedikit meningkat di bawah medan magnet frekuensi rendah 26.
Pusat Penyelidikan Sains Biologi 1 International, Kementerian Sains dan Teknologi, Lautan Shanghai
Universiti, Shanghai 201306, China . 2 Pusat Koleksi Patogen Haiwan Akuatik Kebangsaan, Lautan Shanghai
Universiti, Shanghai 201306, China . 3 Genetik Haiwan Akuatik dan Pusat Pembiakan, Shanghai Ocean University,
Shanghai 201306, China . 4 Shanghai Telebio Biomedical Co ., Ltd, Shanghai, China . 5 Zhejiang Huayi Industri Kesihatan
Pembangunan Co ., Ltd, Hangzhou, China . 6 Huki Anpu Medical System Co ., Ltd, Qinhuangdao, China .
*email: ghyang119@163.com
Pada masa ini, dipercayai bahawa medan magnet dapat menghalang pertumbuhan tumor dengan ketara, dan kesan perencatan
mempunyai korelasi positif dengan masa dan intensiti . sementara itu, pengeluaran spesies oksigen reaktif (ROS)
adalah fenomena yang tidak dapat dielakkan dianggap sebagai kunci kepada kesan penghambatan medan magnet 3 . bagaimanapun,
Mekanisme yang tepat tidak jelas . dalam perkembangan terapi antineoplastik, kesan penghambatan mag
Medan Netic pada pertumbuhan tumor adalah atribut yang signifikan kepada prestasi klinikal banyak teknologi sedia ada .
Banyak eksperimen telah dijalankan ke atas perbezaan dalam tetapan medan magnet, tetapi sedikit penyelidikan mempunyai
telah dilakukan atas kesan perbezaan medan magnet pada persekitaran tumor dan kemungkinan inhibi
mekanisme, kecuali ROS . dalam kajian ini berdasarkan kesan medan magnet pada persekitaran antara sel
dan struktur antara sel (bentuk hubungan semula jadi antara sel dan bentuk gangguan manusia),
Sel -sel telah dibiakkan secara in vitro . Kajian mendapati bahawa keadaan agregasi antara sel adalah fenomo yang diperlukan
Enon untuk perencatan magnet . pada masa yang sama, semasa percambahan sel, satu atau beberapa substrat yang berkaitan adalah
dikeluarkan dalam medium yang dikondisikan, yang mungkin bertindak bersama dengan medan magnet untuk mencapai kesan
Perencatan medan magnet .
Dalam eksperimen ini, medan magnet 5 mt dan 20 Hz digunakan sebagai latar belakang tunggal . dalam pengalaman sebelumnya
ments, intensiti medan magnet tidak tetap, dan sering tidak langsung menghubungi sel atau tidak dapat diletakkan
Dalam inkubator . penjana medan magnet mudah yang direka dalam kajian ini boleh bersentuhan langsung dengan sel
dan diletakkan dalam inkubator di bawah keadaan suhu yang stabil dan Co 2. penjana medan magnet kami juga
mempunyai kelemahan, iaitu, apabila medan magnet dihasilkan, ia juga menghasilkan haba . berdasarkan keamatan
Reka bentuk Crocetti19, penjana medan magnet direka untuk menstabilkan haba melalui pelesapan haba .
Keputusan: medan magnet menghalang sel -sel tumor yang berpengalaman, yang dipengaruhi oleh perbezaan dalam
persekitaran budaya (medium yang terkondisi). Kumpulan rawatan dibahagikan kepada dua kumpulan
Sebelum pendedahan . kumpulan infusi: Sebelum pendedahan harian, 500 μl medium segar perlahan -lahan ditambah dengan
Pipettor ke dinding liang . Medium kultur yang dikondisikan adalah campuran pelbagai bahan (sederhana
diinkubasi semalaman selepas laluan dan laminasi) dan medium segar untuk pertumbuhan eksponen . Kumpulan Tukar:
Sebelum pendedahan harian, pipet digunakan pada dinding liang untuk mengeluarkan sebahagian besar medium (hampir semua), yang
digantikan dengan medium yang sama dengan kumpulan "infusi" . medium yang dikondisikan adalah com
Segar segar dengan rembesan tidak atau minimum . perbezaan antara kedua -dua kumpulan adalah komposisi
Medium yang dikondisikan: Komposisi dalam "kumpulan infusi" lebih kompleks, sementara komposisi di
"Kumpulan Tukar" lebih dekat dengan medium yang tidak digunakan . sel epitelium buah pinggang manusia biasa 293 T, hati manusia
Sel-sel kanser HepG2, dan sel-sel kanser paru-paru nonsmall sel A549 diproses secara bebas melalui
medium budaya "infusi" atau "perubahan" dan terdedah kepada intensiti 5- mt medan magnet selama 2 jam setiap hari
Untuk sejumlah 3 hari . bilangan awal semua sel adalah 2 × 105 . Rajah 1a menunjukkan bahawa sel sel nontumor 293 t
tidak dihalang oleh medan magnet dalam "kumpulan infusi" dan "kumpulan perubahan" . Rajah 1b dan c menunjukkan
Bahawa bilangan sel HepG2 dan A549 yang terdedah kepada medan magnet jauh lebih rendah daripada sel
Dalam kumpulan kawalan yang tidak terdedah . kedua -dua sel sel tumor Hepg2 dan A549 dihalang oleh medan magnet
(Kadar perencatan tertinggi HepG2 adalah kira -kira 18%, dan A549 adalah kira -kira 30%) . sel -sel tumor di
"Kumpulan Infusi" menunjukkan perencatan pada hari ke -1, sementara sel -sel dalam "kumpulan perubahan" tidak menunjukkan inhibi yang signifikan
tion . Trend perencatan dalam "kumpulan infusi" jauh lebih kuat daripada itu dalam "kumpulan perubahan" .
Kesan perencatan dalam "kumpulan infusi" (A549) berkorelasi positif dengan tempoh pendedahan (Rajah . 1 d) .
Keputusan menunjukkan bahawa sel -sel tumor lebih sensitif terhadap medan magnet dalam medium yang dikondisikan
(persekitaran mikro) diubahsuai oleh isyarat autokrin dan paracrine .
Agregasi spontan sel tumor yang digantung telah dimusnahkan, dan perencatan magnet
hilang .Kami menyiasat sama ada kehilangan nutrien dalam medium yang dikondisikan, ketumpatan sel yang berlebihan,
dan campur tangan dengan perencatan medan magnet oleh trypsin boleh menjejaskan tempoh inhibi magnet yang lebih lama
Khususnya, kami melakukan eksperimen menggunakan sel -sel limfoma raji yang digantung . dalam budaya semulajadi,
Sel -sel yang digantung secara spontan dikumpulkan ke dalam kelompok . Struktur kelompok tersebut tidak dapat dielakkan dimusnahkan
Apabila sel -sel sentrifugasi digantikan dengan medium yang terkondisi dalam kumpulan perubahan . kita juga memusnahkan
Struktur kluster dalam kumpulan infusi untuk memastikan konsistensi keadaan eksperimen . sel yang digantung
telah disuntik atau diubah dengan medium budaya dan terdedah kepada medan magnet 5- selama 2 jam setiap hari selama 6 hari .
Kumpulan Infusi: Sebelum pendedahan harian, 500 μl medium segar perlahan -lahan ditambah dengan pipet ke liang
dinding, dan sel -sel telah ditiup dengan pistol pipet untuk memisahkannya dalam penggantungan dan memusnahkan aglomeratif
Struktur . Kumpulan Perubahan: Sebelum pendedahan harian, penggantungan sel disedut dan disentrifugasi pada 1200 rpm
Untuk mengeluarkan supernatan, yang kemudiannya digantikan dengan medium jumlah yang sama dengan kumpulan "infusi" .
Pada hari ke -3, medium yang dikondisikan sepenuhnya diganti dalam kumpulan infusi, sambil memindahkan sel -sel
dari kedua -dua kumpulan ke bekas yang lebih besar . sel -sel tumor yang digantung dibiakkan secara in vitro tanpa trypsin dan
Mudah dipindahkan ke bekas yang lebih besar, mengelakkan kerosakan trypsin . di bawah syarat -syarat tersebut, kumpulan tidak menunjukkan
Perencatan yang ketara berbanding dengan kumpulan kawalan tanpa pendedahan .
Jumlah awal semua sel ialah 2 × 105 . Rajah 2A tidak menunjukkan perbezaan yang signifikan dalam bilangan sel dalam
"Kumpulan Infusi" dan "Kumpulan Perubahan" selepas 6 hari pendedahan medan magnet berbanding dengan pendedahan tanpa pendedahan
kumpulan kawalan . Rajah 2b menunjukkan bahawa perencatan medan magnet tidak jelas selepas struktur pengagregatan
hilang .
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah . 2 A, bilangan sel dalam "kumpulan infusi" jauh lebih tinggi daripada itu di
"Kumpulan Tukar" pada Hari 4 (selepas mengganti bekas besar) . Persekitaran "Kumpulan Infusi" lebih banyak saman
mampu untuk pertumbuhan sel tumor yang digantung .
Rajah 1.Perbezaan dalam persekitaran (medium terkondisi) sebelum pendedahan mempengaruhi kesan perencatan
medan magnet pada sel -sel pemeluk . (a) Tiada perbezaan yang signifikan didapati dalam bilangan sel T 293 dalam
3 hari . (b) Bilangan sel HepG2 dalam kumpulan yang tidak terdedah dan terdedah adalah berbeza . (c)
daripada sel A549 dalam kumpulan yang tidak terdedah dan terdedah adalah berbeza . (d) lengkung perencatan sel .
Kadar perencatan sel dalam kumpulan infusi lebih jelas daripada itu dalam kumpulan perubahan, dan sel biasa
Kadar perencatan bukanlah kepentingan statistik (* p<0.05, versus the no-exposure control group).
Rajah 2CMenunjukkan sel yang digantung di negeri -negeri yang digantung berasingan dan semulajadi . dilihat bahawa kebanyakan sel adalah
sel tunggal bukannya kelompok pelbagai sel selepas pemusnahan struktur kluster .