冲击波协同低剂量甲氨蝶呤诱导人骨肉瘤细胞凋亡的机制： 一种新的综合治疗骨肉瘤方法

细胞外高浓度的ATP，作为一种细胞功能调节因子，可通过激活细胞膜上的P2X7受体，诱导人骨肉瘤细胞凋亡。冲击波可增加化疗药物诱导的细胞凋亡。但其作用机制，现在还不清楚。前期工作显示：冲击波可引起SAOS-2人骨肉瘤细胞内的ATP向外释放。另外，SAOS-2人骨肉瘤细胞表面功能性表达P2X7受体。因此，本课题体内、外实验相结合，用SAOS-2人骨肉瘤细胞，探索冲击波是否通过增加细胞膜的通透性，一方面，促使ATP释放到细胞外，激活细胞表面P2X7受体，通过内部途径和/或外部途径，促进细胞凋亡；另一方面，增加难以通过细胞膜的甲氨蝶呤进入细胞内的剂量，增进细胞凋亡。最后再用SAOS-2人骨肉瘤细胞的人骨肉瘤荷瘤鼠模型进一步验证。本研究，为如何增强骨肉瘤细胞对化疗药物的敏感性，减少化疗药物用量，增进实体性肿瘤靶向治疗效果，提供一种新的手段和理论依据。经吉林省卫生统计信息中心检索，国内外尚无该类报道。

本课题用不同能量密度的冲击波（工作电压分别为7kV和14kV的冲击波）作用骨肉肿瘤细胞，研究冲击波是否协同低剂量甲氨蝶呤诱导人骨肉瘤细胞凋亡。结果发现：1.不影响细胞活性的冲击波（a.电容0.3µF、工作电压7kV、冲击次数小于400次；b.电容0.3µF、工作电压14kV、冲击次数<150次），能改变细胞膜的通透性，增加细胞内的ATP向外释放，可将较大的分子（如：化疗药物甲氨蝶呤）导入细胞内，能量密度较高的冲击波（工作电压14kV、冲击次数<150次）作用细胞的次数较少，但更有效；2.不影响细胞活性的冲击波（a.电容0.3µF、工作电压7kV、冲击次数小于400次；b.电容0.3µF、工作电压14kV、冲击次数<150次），可通过增加ATP向细胞外释放，激活细胞表面P2X7受体，激活内部途径和/或外部途径，诱发细胞凋亡，能量密度较高的冲击波（工作电压14kV、冲击次数<150次）作用细胞的次数较少，但更有效；3.不影响细胞活性的冲击波（a.电容0.3µF、工作电压7kV、冲击次数小于400次；b.电容0.3µF、工作电压14kV、冲击次数<150次），可通过增加ATP向细胞外释放，激活细胞表面P2X7受体，激活内部途径和/或外部途径，和通过增加甲氨蝶呤进入细胞内的含量，协同增加甲氨蝶呤诱发细胞凋亡。能量密度较高的冲击波（工作电压14kV、冲击次数<150次）作用细胞的次数较少，但能够更有效的增加细胞凋亡。这一研究结果说明：用冲击波协同化疗药物治疗肿瘤是可行的，治疗时选用能量密度高的冲击波，这样可以减少冲击波的作用次数，同时增加疗效，这一研究结果将为我们治疗肿瘤提供一条新的途径。