低温等离子体活化液对血管内皮细胞增殖和血管生成能力的影响

摘要

目的 探索低温等离子体(low temperature plasma, LTP)产生的活化液(plasma-activated medium, PAM)对人脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)增殖和血管生成的影响，为未来利用PAM促进创伤愈合和抑制肿瘤血管生成提供理论基础。方法 选择HUVECs作为体外研究模型，以LTP处理不同时间(0、15、30、45、60、75 s)后的PAM培养液进行分组干预。采用MTT法和细胞周期法测定PAM对HUVECs活力的影响，通过血管生成实验检测PAM对血管生成的影响，采用荧光探针检测细胞内活性氧(ROS)水平；构建黑色素瘤小鼠模型，免疫组织化学法检测肿瘤组织中CD31的表达以评估血管生成情况。结果 LTP处理获得的PAM对HUVECs血管生成具有双向作用，表现为：与对照组(0 s)相比，低剂量(15 s和30 s)处理时，HUVEC细胞活力增加，而高剂量(45 s、60 s和75 s)处理时，细胞活力明显下降(P<0.05);PAM-15 s和PAM-30 s组处于S期的细胞比例明显增高，而PAM-45 s、PAM-60 s、PAM-75 s组处于S期细胞比例显著降低，差异具有统计学意义(P<0.05);PAM-15 s和PAM-30 s组HUVEC血管生成能力增强，而PAM-45 s、PAM-60 s、PAM-75 s组的细胞血管生成能力降低，血管节点、交叉点、网眼数和血管分支数都明显降低(P<0.05)。此外，HUVECs内ROS水平随着LTP处理时间的延长而升高。PAM处理黑色素瘤小鼠后，对照组肿瘤组织中CD31棕黄色阳性信号大面积分布，各PAM处理组肿瘤组织中CD31棕黄色颗粒分布减少。结论 短时间LTP处理的PAM促进了HUVEC的增殖和血管生成；而长时间LTP处理的PAM则抑制细胞活力和血管生成。

关键词

低温等离子体 / 血管内皮细胞 / 血管生成

基金资助

陕西省自然科学基础研究计划面上项目(No.2022JM-556); 陕西省青年基金项目(No.2022JQ-882); 陕西省中药管理局科研项目(No.SZY-KJCYC-2023-084)