小鼠皮肤黑色素瘤微环境内源性电场及离子流研究

发布时间：2017-09-26 00:27

  本文关键词：小鼠皮肤黑色素瘤微环境内源性电场及离子流研究

  更多相关文章： 黑色素瘤 微环境 内源性电场 离子流 细胞迁移

【摘要】：研究背景电场作为一个重要的信号,可指导细胞的迁移、促进细胞增殖以及诱导细胞的定向排列。有着丰富的离子通道存在于肿瘤细胞膜上,离子通过离子通道进行转运,产生电势梯度,从而形成肿瘤组织的内源性电场。许多实验研究表明肿瘤微环境中内源性电场异常,这种电信号可能是肿瘤发生、发展及恶性转移的重要微环境信号之一。本实验以小鼠皮肤黑色素瘤为模型,应用扫描微振动电极技术研究肿瘤发生发展过程中,肿瘤组织周围的内源性电场变化;应用选择性离子电极技术研究导致生物电变化的内在离子流(钠、氯、钾、钙离子)变化;同时,以小鼠皮肤黑色素瘤细胞B16-F10为模型,研究肿瘤细胞对电场的反应以及电场对肿瘤细胞定向迁移的影响。为应用生物电原理揭示肿瘤发生发展提供科学依据。结果1)与正常皮肤组织相比较,肿瘤组织周围内源性电场异常。接种6天时,肿瘤组织的电流值达到-5.57±1.10μA/cm2(n=3);接种9天时,肿瘤组织的电流值达到-7.17±1.85μA/cm2(n=3),与正常皮肤电流相比较电流方向均相反。2)与正常皮肤组织相比较,肿瘤组织周围的钠、氯、钾离子流异常。a.垂直肿瘤组织方向,钠离子流(-3700.39±889.63pmol/cm~(-2)/sec,n=3)、氯离子流(-9305.68±1449.91pmol/cm~(-2)/sec,n=4)、钾离子流(274.86±55.32 pmol/cm~(-2)/sec,n=3)与正常皮肤各离子流方向相反,且显著高于正常皮肤。钙离子流(-13.12±6.67pmol/cm~(-2)/sec,n=4)无显著差异b.肿瘤边缘水平方向,钠离子流(-1913.51±500.64 pmol/cm~(-2)/sec,n=4)、氯离子流(-11004.39±2643.16pmol/cm~(-2)/sec,n=3)、钾离子流(321.17±98.78pmol/cm~(-2)/sec,n=3)与正常皮肤各离子流方向相反,显著高于正常皮肤。钙离子流(-20.05±6.73pmol/cm~(-2)/sec,n=3)无显著差异。3)在200mV/mm~500mV/mm电压强度范围内,外加直流电场能够指导小鼠黑色素瘤细胞向电场的负极定向迁移。a.细胞趋电方向性(Directedness)随电压增加逐渐增强(从-0.307±0.055一直增加到-0.616±0.045;n≥140),表现出电压依赖性。b.在200~400mV/mm范围内,细胞轨迹速度、位移速度及方向持续性随电压增加而增强;在500mV/mm电压下,以上参数开始减弱。结论肿瘤组织微环境中的生物电异常,钠离子流、氯离子流和钾离子流是肿瘤组织微环境内源性电场异常的主要贡献者。体外模拟实验表明,生理大小的微直流电场能够指导肿瘤细胞向电场负极定向迁移,并且在一定电压强度的范围内,细胞迁移的速度(包括位移速度、轨迹速度)、迁移方向上的持续性、迁移的方向均随着电压强度的增大而增大。
【关键词】：黑色素瘤 微环境 内源性电场 离子流 细胞迁移
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.2
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 缩略表7-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 肿瘤微环境12-14
• 1.1.1 生物因子12-13
• 1.1.2 化学因子13
• 1.1.3 物理因子13-14
• 1.2 内源性电场14-15
• 1.2.1 内源性电场的发现14
• 1.2.2 内源性电场产生的原理14-15
• 1.3 肿瘤微环境中的内源性电场15-17
• 1.4 肿瘤微环境内源性电场与离子通道17-20
• 1.4.1 钠离子通道18-19
• 1.4.2 氯离子通道19
• 1.4.3 钾离子通道19
• 1.4.4 钙离子通道19-20
• 1.5 研究目的及意义20-21
• 1.5.1 研究目的20
• 1.5.2 研究意义20-21
• 1.6 研究内容和方法21-22
• 1.6.1 研究内容21
• 1.6.2 实验方案21-22
• 第2章 小鼠皮肤黑色素瘤模型的建立22-28
• 2.1 引言22-23
• 2.2 实验材料、试剂和仪器设备23-24
• 2.2.1 实验材料23
• 2.2.2 实验试剂23
• 2.2.3 实验设备与仪器23-24
• 2.3 实验方法和步骤24-25
• 2.3.1 B16-F10细胞的培养24
• 2.3.2 皮内肿瘤模型的建立24-25
• 2.4 实验结果25-27
• 2.5 讨论27-28
• 第3章 肿瘤组织周围电流的测量28-34
• 3.1 引言28
• 3.2 实验材料、试剂和仪器设备28-29
• 3.2.1 实验材料28
• 3.2.2 实验试剂28-29
• 3.2.3 实验仪器和设备29
• 3.3 实验方法与步骤29-32
• 3.3.1 接地电极和参比电极的铂化29-30
• 3.3.2 扫描振动电极的铂化30
• 3.3.3 电极的校正30-31
• 3.3.4 肿瘤电流的测量31-32
• 3.3.5 数据处理32
• 3.4 实验结果32-33
• 3.5 讨论33-34
• 第4章 肿瘤边缘离子流的测量34-44
• 4.1 引言34
• 4.2 实验材料、试剂和仪器设备34-36
• 4.2.1 实验材料34-35
• 4.2.2 实验试剂35
• 4.2.3 实验仪器和设备35-36
• 4.3 实验方法与步骤36-39
• 4.3.1 电极的制备36-37
• 4.3.2 选择性离子电极的校正37-38
• 4.3.3 肿瘤周围离子流的测量38
• 4.3.4 数据输出及换算38-39
• 4.4 实验结果39-42
• 4.4.1 肿瘤边缘的钠离子流39-40
• 4.4.2 肿瘤边缘的氯离子流40-41
• 4.4.3 肿瘤边缘的钾离子流41
• 4.4.4 肿瘤边缘的钙离子流41-42
• 4.5 讨论42-44
• 第5章 小鼠黑色素瘤细胞的趋电性44-56
• 5.1 引言44
• 5.2 实验材料、试剂和仪器设备44-46
• 5.2.1 实验材料44-45
• 5.2.2 实验试剂45
• 5.2.3 实验设备与仪器45-46
• 5.3 实验方法和步骤46-50
• 5.3.1 B16-F10细胞实验前准备46-47
• 5.3.2 电场实验47-49
• 5.3.3 实验数据处理49-50
• 5.4 实验结果50-54
• 5.4.1 细胞在不同电压强度下均向负极迁移50-51
• 5.4.2 细胞在微直流电场下的迁移51-54
• 5.5 讨论54-56
• 结论56-57
• 创新点与展望57-58
• 参考文献58-64
• 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果64-65
• 致谢65

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本文编号：920464