低频超声联合微泡剂对血管内皮 细胞的生物学效应

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1、低频超声联合微泡剂对血管内皮细胞的生物学效应[摘要]目的：研究低频超声联合微泡剂对血管内皮细胞VEC304的作用，为超声治疗的临床应用提供实验依据。方法：将细胞分为空白对照（A）组；单纯微泡剂（B）组；单纯超声（C）组，因给予不同时间的超声辐照又分为C1组(60s)、C2组(90s)、C3组(120s)和C4组(150s）；超声联合微泡剂（D）组，因加入微泡剂后立即给予不同时间的超声辐照又分为D1组（60s）、D2组(90s)、D3组(120s)和D4组(150s）。MTT法观察细胞增殖的抑制作用，分光光度法检测细胞培养液中活性氧（ROS）和超氧化物歧化酶（SOD）活力的变

2、化，流式细胞仪（FCM）检测细胞凋亡。结果：超声联合微泡剂能够显著抑制细胞增殖；C3、D3组培养液中ROS活力显著高于A、B两组(P＜0.01)，SOD活力显著低于A、B两组(P＜0.01)，且D3组效应比C3组更为明显；C3、D3组细胞凋亡率明显高于A、B组(P＜0.01)，D3组高于C3组(P＜0.05)。结论：低频超声联合微泡剂可能是通过增加细胞外ROS的活力来诱导对细胞的损伤和凋亡。[关键词]低频超声；微泡剂；细胞凋亡；VEC304超声可通过空化效应与热效应不同的起始途径诱导细胞凋亡等细胞损伤[1-3]，低频超声联合微泡剂可增强超声对细胞的杀伤效应[4]。本研究以体

3、外培养的人脐静脉血管内皮细胞VEC304为研究对象,应用MTT法、流式细胞仪（FCM）检测及分光光度法,初步探讨低频超声联合微泡剂对血管内皮细胞的生物学效应及其可能的机理。1材料与方法1.1细胞及培养人脐静脉血管内皮细胞VEC304由细胞银行提供,用RPMI1640(购自GIBCO)培养基培养,该培养基含10%胎牛血清（四季青公司生产）、100U・ml-1青霉素和100mg・ml-1链霉素,在37℃、5%CO2培养箱中培养。1.2主要仪器及微泡剂利用东南大学江苏铁医美达康医疗设备厂生产的NTY300型多功能超声手术装置(简称NTY装置，20kHz

4、，输出功率0～30.0TT法检测细胞存活率：用0.25%胰酶消化细胞成单细胞悬液并调整浓度为2×104ml-1，吸200μl加入96孔板，按上述分组方法将每块板设立A、B、C和D组，每组置3个复孔。C、D组因有4个不同的超声辐照时间，故C、D组分别接种12个孔的细胞。每次同时接种3块板，接种后放入培养箱孵育待其贴壁后给予不同的处理，然后继续放入培养箱孵育。分别于处理后1、24、48h取出1块96孔板作MTT检测。在570nm波长下测定吸光值Ａ570。应用公式细胞存活率＝OD值实验组/OD值空白对照组×100%计算细胞存活率。(2)活性氧（ROS）及超氧化物歧化酶（SOD）的

5、检测：ROS及SOD试剂盒购于南京建成生物工程研究所。检测操作步骤按说明书，计算方法根据标准品ＯＤ值绘制标准曲线,从标准曲线上查出待检标本中ROS及SOD的含量,结果以U・ｍl-1表示。ROS活力（U・ｍl-1）＝(Ａ测定管－Ａ对照管)／（Ａ标准管－Ａ标准空白管）×标准管浓度（8.824mmol・L-1）×1ml／取样量×样本测试前的稀释倍数。SOD活性（U・ｍl-1）＝(Ａ测定管－Ａ对照管)／Ａ标准管×2×反应液总量／所取样品量。（3）FCM检测细胞凋亡：处理后的VEC304细胞继续培养24h后用0.25%胰酶消化细

6、胞成单细胞悬液并调整浓度为106ml-1，取细胞离心,PBS洗涤，送流式细胞检测中心用AnnexinⅤ检测凋亡率，并将正常的VEC304作为对照组。1.4统计学方法本实验结果数据以x-±s表示。采用SPSS13.0软件进行统计处理,Ｐ＜0.05为有统计学意义。2结果2.1MTT法检测细胞存活率实验中观察到单纯微泡剂对细胞无明显杀伤效应，细胞存活率均在98%以上，与对照组相比差异无显著意义(P＞0.05)。处理后细胞孵育24h的存活率分别为：C1组(89±3.5）%、C2组(85±5.5)%、C3组(71±6.4)%、C4组(79±7.2)%、D1组(88±3.2)%、D2组

7、(82±4.7)%、D3组(49±4.2)%和D4组(57±3.0)%。从以上结果看出,在4个不同的辐照时间中以辐照120s的细胞，即C3、D3组细胞存活率最低，与对照组相比差异有极显著意义(P＜0.01)，且D组杀伤效应明显高于C组(P＜0.01)。在3个不同的辐照后培养时间中以第24小时细胞存活率最低，见表1。以上结果提示超声辐照能够使细胞增殖受到抑制，以辐照120s、培养24h后作用最为显著且微泡剂可增加细胞抑制的程度。故FCM检测以超声辐照120s、孵育24h作为实验参数，ROS、SOD检测以辐照120s作