強靜磁場對白血病細胞內(nèi)谷胱甘肽含量的影響

杜娟陳紅

沈陽工業(yè)大學電氣工程學院，遼寧沈陽 110024

腫瘤已經(jīng)成為危害人類生命的一種常見疾病，隨著磁療在臨床應(yīng)用的廣泛開展,有關(guān)磁場對生物機體抗腫瘤細胞的研究也日益增多。但磁場對生物的影響比較復雜，在不同的磁場強度、溫度、照射時間等條件下，生物效應(yīng)會有所不同。通常較強的磁場會抑制生物的生長，而弱磁場對生物可能具有促進作用，不同種類生物其磁效應(yīng)結(jié)果也會不同。為進一步探索磁場的生物學效應(yīng),我們在4T恒定強靜磁場作用1、8h和24h后,采用生物化學DTNB法測定白血病細胞Jurkat細胞內(nèi)谷胱甘肽的含量變化，旨在探討強靜磁場對腫瘤細胞的生物效應(yīng)，為磁療在臨床醫(yī)學的應(yīng)用提供一定實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料 ①細胞系：人急性淋巴細胞性白血病細胞株Jurkat，購于中國科學院上海細胞庫。②試劑和藥物：改良型RPMI-1640培養(yǎng)基(美國HyClone公司)；胎牛血清(美國 HyClone公司；谷胱甘肽(GSH)測定試劑盒(南京建成生物工程研究所)。③主要儀器：UV-1800紫外可見分光光度計(中國上海美譜達儀器有限公司）；MCO175CO2培養(yǎng)箱（日本三洋電器）。

1.1.2 強磁場設(shè)備 沈陽工業(yè)大學工程電磁場理論與新技術(shù)研究所自行開發(fā)，國家發(fā)明專利號ZL200710011163，在工作空間中產(chǎn)生豎直方向的穩(wěn)定超強磁場，磁場中心磁感應(yīng)強度為4T，強磁體的工作空間是一個豎立圓柱形通孔，內(nèi)徑8 mm，長度150 mm。在工作空間軸心方向上，磁場中心磁感應(yīng)強度比較均勻。工作空間的溫度為（37±1）℃。

1.2 實驗方法

1.2.1 細胞培養(yǎng) 急性淋巴細胞性白血病細胞株Jurkat，培養(yǎng)于含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)液中，置于37℃,5%CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，3～4 d換液一次。

1.2.2 細胞內(nèi)GSH含量測定 取對數(shù)生長期的白血病細胞株Jurkat細胞，調(diào)整細胞數(shù)為每毫升1×106。實驗分組：實驗組（磁場照射）、對照組（無磁場照射）。在37℃條件下，將實驗組細胞置于恒強磁場進行照射，對照組細胞不做磁場照射。磁場照射結(jié)束后，收集細胞，以PBS液洗滌3次，用40Hz超聲波粉碎細胞，以4000rpm/min，離心10min后留取上清，實驗按試劑盒說明書操作，顯色反應(yīng)后測定吸光度，使用UV-1800紫外可見分光光度計，測定波長為420 nm，1 cm光鏡，雙蒸水調(diào)零，比色測定待測試樣的光密度值（OD），并記錄空白管、標準管、實驗組和對照組所對應(yīng)的OD值。實驗重復3次。按以下公式計算細胞內(nèi)GSH含量：GSH含量(gGSH/L)=×標準品濃度×GSH分子量×樣品稀釋倍數(shù)，其中標準管濃度（20umol/L）。將測定的OD值按計算式轉(zhuǎn)換為細胞內(nèi)含量，單位為 mg/L。

1.3 統(tǒng)計學處理

統(tǒng)計學分析采用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件，結(jié)果以均數(shù)標準差（±s）表示，兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

強靜磁場連續(xù)照射1、8h和24h后，各實驗組細胞內(nèi)谷胱甘肽的含量低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），如表1所示。不同照射時間組谷胱甘肽含量比較，隨照射時間延長，谷胱甘肽含量逐漸降低，但差異無統(tǒng)計學意義。

表1 強靜磁場對白血病細胞株Jurkat內(nèi)GSH的含量影響[（±s），mg/L]

表1 強靜磁場對白血病細胞株Jurkat內(nèi)GSH的含量影響[（±s），mg/L]

注:與對照組比較，*P＜0.05。

組別1h 8h 24h實驗組對照組P 6.52±1.12*9.99±1.850.0416.22±1.09*9.971±1.280.0275.18±1.08*9.88±1.180.008

3 討論

谷胱甘肽（Glutataione）是一種由三個氨基酸組成的小分子肽，它作為體內(nèi)重要的抗氧化劑和自由基清除劑，如與自由基、重金屬等結(jié)合，從而把機體內(nèi)有害的毒物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，排泄出體外。谷胱甘肽可促進細胞增殖,保護細胞免受氧應(yīng)激損傷,顯示其具有細胞保護、抗氧化和抗纖維化作用[1]。谷胱甘肽含量與腫瘤細胞的增殖也有密切的關(guān)系，在白血病化療過程中，谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶的高表達的腫瘤細胞出現(xiàn)對化療藥耐藥或者不敏感，降低谷胱甘肽的含量可以逆轉(zhuǎn)耐藥狀態(tài)[2-3]。靜磁場是磁場方向及強度恒定不變的一類磁場強靜磁場是強度高于1特斯拉的磁場。也有研究發(fā)現(xiàn)，0.2～0.4 T中等強度靜磁場對人T淋巴細胞白血病細胞曝磁3 d后,增殖能力均受到明顯抑制[4-5],中強度靜磁場也可以抑制腫瘤細胞的生長，誘導腫瘤細胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激，破壞細胞膜結(jié)構(gòu)，促使腫瘤細胞凋亡[6]。

我們的研究顯示：白血病細胞經(jīng)過4T高強靜磁場照射1h、8、24 h，谷胱甘肽的表達水平較對照組明顯降低，這提示高強靜磁場可以降低白血病細胞內(nèi)谷胱甘肽水平，對細胞產(chǎn)生氧化損傷作用。損傷的機制可能為:自由基是生物體內(nèi)獨立存在的含有未配對電子的順磁性物質(zhì)，因此會受到磁場的吸引，導致自由基參與的生理及病理活動受到影響[7]。研究發(fā)現(xiàn)，60mT的靜磁場照射人外周血白細胞45 min，可使細胞內(nèi)活性氧自由基升高[8]。也有研究發(fā)現(xiàn)12T超強靜磁場每天照射小鼠2 h,連續(xù)7 d，可以顯著增強小鼠肝臟和腎臟中過氧化氫酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活力。作者認為由于體內(nèi)超氧化物歧化酶，CAT等抗氧化酶的活性中心都是一些磁性金屬，它們具有順磁性，在磁場中會受到磁力或磁力矩的作用，使得生物高分子的磁距取向發(fā)生改變，導致這些活性中心為磁性金屬的酶的活性發(fā)生變化[9]。本研究中實驗組白血病細胞經(jīng)過不同時間磁場照射，隨時間延長，谷胱甘肽含量均數(shù)逐漸下降，但各組間無統(tǒng)計學差異，尚不能證明有量效關(guān)系，有待于增加實驗樣本數(shù)量進一步驗證。

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