磁场模式通过胶质瘤细胞的氧化应激导致肿瘤溶解

　　

　　

　　抗癌治疗策略越来越多地寻求提高活性氧(ROS)水平，引起大分子损伤，并杀死癌细胞。电磁场可以提高细胞内的活性氧，导致癌细胞死亡，这导致了一种新的便携式，可穿戴的电磁场设备的开发，该设备可以产生旋转振荡磁场(sOMF)，以选择性地消除癌症。

　　在《科学报告》上发表的一篇新报告中，Shashank Hambarde和美国神经外科的一组科学家描述了旋转振荡磁场的精确配置和时间，由于两种类型的人类胶质瘤细胞中超氧化物水平的临界上升而产生细胞毒性。

　　抗氧化剂Trolox逆转了旋转振荡磁场对胶质瘤细胞的细胞毒性作用，表明活性氧在产生癌症发病中的作用。这些结果强调了磁模拟物理与抗癌作用之间的联系，从而促进了一种新的、安全的、基于非侵入性设备的治疗策略，以减轻几种胶质瘤类型。

　　活性氧在调节细胞增殖、分化、死亡、免疫防御机制和细胞可塑性等正常细胞过程中发挥重要作用。

　　活性氧在癌细胞增殖和组织侵袭过程中发挥着重要作用，具有细胞衰老和神经退行性变的特性。

　　由于氧化代谢增加和线粒体功能失调，癌细胞具有高水平的活性氧。异常高水平的活性氧可导致细胞凋亡，因此增加癌细胞中的活性氧可能是一种适当的治疗策略。

　　除药物外，电磁场产生装置的刺激可提高癌细胞内活性氧水平，在体外诱导恶性肿瘤细胞死亡。

　　虽然这些装置已经显示出在小鼠肿瘤异种移植模型中整合的安全性和有效性，但仍需进行大规模的患者试验。人类癌细胞产生了不同的结果来显示活性氧水平的增加和减少。sOMF暴露导致co依赖ros的减少GBM和DIPG细胞的长形形成和细胞死亡。(A和B)柱状图的散点显示了clo的生存率来自独立实验的GBM (GBM115)和DIPG细胞的新生细胞存活测定，每个数据点以点表示(n=12)。误差条显示SEM。提到了刺激参数上面的条形图。(C和D) GBM和DIPG细胞暴露于sOMF 4小时后12小时caspase-3活性的代表性图像。(E和F)用柱状图的散点表示在clo中的生存率在存在和不存在Trolox(20μM)的情况下，对GBM (GBM115)和DIPG细胞(n=4)进行了致生细胞存活试验。误差条显示SEM。**p < 0.01， **p < 0.001， **** p < 0.0001。信贷:科学报告， doi: 10.1038/s41598-023-46758-w

　　Hambarde和他的同事们设计并开发了一种电磁装置，可以精确地调节旋转振荡磁场的所有物理参数，暴露在体外和体内，以产生最佳的活性氧水平。

　　在这项工作中，科学家们改变了用于定义肿瘤微环境的物理参数。为了实现这一目标，他们通过在患者源性胶质母细胞瘤和弥漫性固有脑桥胶质瘤细胞中产生被称为oncosillators的装置的有效成分，研究了改变旋转振荡磁场的物理参数的影响。

　　弱、中强度磁场与线粒体电子传递链中的自由基对机制相互作用，扰乱了电子传递过程，产生超氧化物。电子传递链膜复合物分子向各个方向定向，不像溶液中的分子那样翻滚。

　　Hambarde和他的同事们通过实验装置刺激胶质母细胞瘤和弥漫性脑桥固有胶质瘤细胞来验证这些预测，量化超氧化物指示剂氢乙胺的荧光强度。在实验过程中，研究小组通过使用谐振子产生高水平的活性氧，产生了一个间歇性旋转振荡磁场。

　　科学家们描述了由旋转磁铁引起的磁振荡，以表明磁场振荡如何在诱导活性氧中发挥重要作用。他们通过线圈发送电流，产生5mt的峰对峰振幅，他们将其与谐振器的旋转磁铁进行比较，进行了四个小时的模拟。

　　该振荡器显著提高了微环境中所有时间点癌细胞类型内的活性氧水平。

　　通过这种方式，Shashank Hambarde及其同事测试了磁电子扰动假说，以确定一系列旋转振荡磁场(sOMFs)在人类胶质母细胞瘤细胞和弥漫性固有脑桥胶质瘤细胞中诱导活性氧超氧化物成分的有效性。

　　科学家们研究了一组优化参数的刺激是否能在标准化分析中产生高抗癌效力。产生适合抗癌研究的磁场的装置或方法包括脉冲电磁场发生器、生物电磁能量调节系统和低频电磁场输送装置，以及Therabionic装置。

　　这些仪器提供的磁场具有较低范围内的磁通密度。虽然其中一些概念提出了癌细胞中的活性氧，但其物理基础和潜在机制仍有待探索。

　　这项工作还包括对终末期复发性胶质瘤患者进行肿瘤电磁治疗的研究，作为一种新的有效治疗策略来治疗高恶性和致死性癌。

　　更多信息:Shashank Hambarde等人，神经胶质瘤细胞氧化应激导致肿瘤分解的旋转磁场模式，科学报告(2023)。DOI: 10.1038/s41598-023-46758-w期刊信息:科学报告

　　?2023 Science X Network

　　引用磁场模式被发现会导致o

　　神经胶质瘤细胞通过氧化应激进行ncolysis(2023, 11月13日)，检索自https://medicalxpress.com/news/2023-11-magnetic-field-patterns-oncolysis-oxidative.html

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