脉冲电场(pulsed electric fileds,PEFs),是一种融合多学科的新型肿瘤治疗方法,具有独特的生物电效应,目前被广泛用于肿瘤治疗领域的研究。其中高强度脉冲电场(KV/cm场强,μs~ns数量级脉宽的脉冲电场)备受研究者们青睐,它以不可逆性电穿孔(irreversible electroporation,IRB)效应,选择性诱导肿瘤细胞凋亡,可实现肿瘤组织靶向消融治疗。然而机体存在电压耐受现象,高强度脉冲电场(high-intensity pulsed electric field,HPEF)对具有自主心电活动的电场敏感组织的安全性问题,成为其临床应用的瓶颈。相对高压脉冲电场,低压脉冲电场(low-voltage electric current pulse,LVECP)可作为一种新的选择。本课题组前期实验研究证实:不同刺激参数组合对心肌组织有不同程度影响。因此,本实验主要从以下两方面进行研究:1、脉冲电场对荷黑素瘤小鼠肿瘤的抑制效应;2、脉冲电场对荷黑素瘤小鼠心肌损伤的影响。第一部分脉冲电场对荷黑素瘤小鼠肿瘤的抑制效应目的:观察脉冲电场对荷黑素瘤小鼠肿瘤生长的抑制效应。方法:将B16F10黑素瘤细胞接种于BALB/c小鼠背部皮下组织,成功构建荷黑素瘤小鼠模型,随机分为4组:对照组(n=10)和治疗组(n=30)。治疗组分别采用1ms、3ms、5ms脉冲宽度,100V/cm场强、10Hz频率的脉冲电场,10min/d连续刺激15d。用游标卡尺测定肿瘤体积大小,HE染色光镜下观察肿瘤组织病理学改变,采用q RT-PCR测定肿瘤组织中PCNA m RNA的表达水平,免疫荧光组织化学技术检测肿瘤组织PCNA蛋白的表达情况。结果:电刺激第15天后,各治疗组肿瘤体积分别为(238.4±307.2mm3)、(81.9±63.4 mm3)、(63.9±83.9 mm3),均较对照组(506.2±341.7mm3)减小(P<0.05);与对照组比较,光镜观察发现治疗组瘤细胞胞质内充满黑素颗粒,肿瘤细胞出现变性、坏死;3ms组、5ms组PCNA m RNA和蛋白表达均降低(P<0.05,P<0.01)。结论:脉冲电场可抑制黑素瘤生长,这与抑制肿瘤细胞增殖有关。第二部分脉冲电场对荷黑素瘤小鼠心肌损伤的影响目的:观察脉冲电场对心脏电活动和心肌细胞的影响。方法:将40只荷黑素瘤小鼠随机分为对照组、治疗组(1ms、3ms、5ms组),治疗组给予100V/cm场强、10Hz频率的脉冲电场,10min/d连续刺激15d。记录刺激前后小鼠的心电活动,透射电子显微镜观察心脏组织的超微结构改变,ELISA测定小鼠血清中c Tn T和CK-MB的表达水平。结果:治疗组小鼠心电活动较对照组无明显改变;3ms、5ms组小鼠心肌细胞出现损伤,且血清中c Tn T、CK-MB表达均明显高于对照组(P<0.01)。结论:脉冲电场可造成心肌细胞损伤,随脉冲宽度增加,会加重心肌细胞损伤。