继以可逆性电穿孔效应用来辅助化疗药物治疗肿瘤和不可逆性电穿孔为基础的能量可控陡脉冲治疗直接杀死肿瘤细胞后，以内处理效应为基础的纳秒级陡脉冲（nonsecondplusedelectricfiled，nsPEF）逐渐为研究者所关注。其治疗原理并不是以破坏细胞膜来直接杀死细胞，而是通过激活细胞膜的信号转导通路或是改变细胞内亚细胞器结构或功能，来诱导细胞凋亡，从而达到杀死肿瘤细胞的目的。目前，国内外研究证实，nsPEF能够诱导细胞凋亡。细胞凋亡是细胞在一定的生理或病理条件下，遵循既定的程序发生程序性死亡的过程。经典的凋亡通路包括内源性（线粒体）凋亡途径和外源性凋亡途径，其中，Fas介导的细胞凋亡途径在外源性凋亡途径中起着重要的作用。离体实验方面，对于nsPEF诱导细胞凋亡的研究主要集中在线粒体凋亡途径上，在体实验的研究主要集中于nsPEF治疗荷瘤动物的有效性方面。本课题组前期试验证实nsPEF能够激活卵巢癌SKOV3细胞内源性（线粒体）凋亡途径和内质网凋亡途径。因此，本实验主要在如下两方面展开研究：1、纳秒级陡脉冲诱导人卵巢癌SKOV3细胞凋亡及对Fas介导的细胞凋亡通路的影响；2、秒级陡脉冲治疗皮下移植瘤安全性研究。第一部分纳秒级陡脉冲诱导人卵巢癌SKOV3细胞凋亡及对Fas介导的细胞凋亡通路的影响目的：探讨纳秒级陡脉冲(nsPEF)对人卵巢癌SKOV3细胞凋亡作用及Fas介导的细胞凋亡通路的影响。方法：以场强为45KV/cm,脉宽为50ns、100ns、200ns,脉冲个数为30个的纳秒级陡脉冲处理的SKOV3细胞为实验组,以未经处理的SKOV3细胞为对照组,流式细胞术检测细胞晚期凋亡率和(或)死亡率,琼脂糖凝胶电泳法检测DNA Ladder, RT-PCR和Western blot检测细胞内Fas、FasL、caspase-8和Bid的表达量变化。结果：与对照组相比,脉宽为50ns、100ns、200ns组细胞晚期凋亡率和(或)死亡率分别为(18.31%±0.65%)、(45.55%±3.71%)、(47.47%±7.01%),明显高于对照组(3.03%±0.57%)(p<0.05)；琼脂糖凝胶电泳结果显示脉宽为50ns、100ns组有大量DNA ladder形成,而200ns组条带模糊；RT-PCR检测结果显示50ns、100ns组Fas、 FasL、caspase-8和Bid mRNA表达量均显著升高(p<0.05),200ns组mRNA表达量均显著降低(p<0.05); Western blot检测结果显示50ns、100ns组Fas、FasL、caspase-8和Bid蛋白表达量显著升高(p<0.05),200ns组蛋白表达量均显著降低(p<0.05)。结论：场强45KV/cm,脉宽为50ns、100ns (?)内秒级陡脉冲能诱导人卵巢癌SKOV3细胞发生凋亡,机理可能与激活了Fas介导的细胞凋亡通路有关。第二部分纳秒级陡脉冲治疗皮下移植瘤安全性研究目的:研究纳秒级陡脉冲治疗皮下移植瘤的安全性。方法:建立32只裸鼠人恶性黑色素瘤皮下移植瘤动物模型，随机分为实验组（n=16）和对照组（n=16），实验组采用场强为20KV/cm、脉宽200ns、频率1Hz、脉冲个数1000个的脉冲电场处理肿瘤，观察处理后荷瘤鼠一般情况及生存期，热电偶温度计测量治疗前后肿瘤即刻温度变化，彗星拖尾实验检测治疗后肿瘤周边组织DNA损伤情况，电镜观察裸鼠肝、肾组织变化。结果：与对照组比较，经纳秒级陡脉冲处理后，裸鼠一般状况良好，处理处皮肤形成溃疡后未经处理能自行愈合，治疗组生存期（60.6±6.9d）较对照组（17.7±5.4d）明显延长（P<0.01），生存期延长率为242%。经纳秒级陡脉冲处理后的肿瘤前后即刻温度变化小，治疗后肿瘤周边组织DNA未见彗星拖尾现象发生，说明无DNA损伤发生，肝肾组织HE染色未见明显改变。结论：纳秒级陡脉冲治疗皮下移植瘤是安全的。