低频变化电场促进细胞定向移动的研究

细胞趋电性在伤口愈合、胚胎形成、神经再生等领域至关重要。前期研究表明,细胞在脉冲电场下也能够定向移动,但目前多种非直流电场也被临床证实能有效地促进伤口愈合,而其机制尚不清楚。本研究设计了能产生连续变化电场的电刺激器,研究分析低频(10、5、1 Hz)正弦波、三角波和斜坡波电场下阿米巴细胞的运动特性,发现在正弦波电场组中,5 Hz电场下细胞比1 Hz导向性更高(P<0.01);在三角波电场组中,5 Hz电场下细胞迁移速率最高(P<0.001,P<0.001);在斜坡波电场组中,10 Hz电场下细胞导向性比5 Hz和1 Hz均低(P<0.001,P<0.001)而5 Hz电场下细胞迁移速率高于1 Hz(P<0.05),综合考虑5 Hz趋电性最好。把上述三组中最优电场与直流电场和脉冲电场对比,发现上述三种电场下细胞运动特性均优于50%占空比脉冲电场,更重要的是,5 Hz斜坡波下细胞导向性与直流电场下无明显差异(ns),而迁移速率优于后者(P<0.001),是本研究中具有最佳趋电性的电场。实验结果表明,低频变化电场也能够引起细胞定向迁移,不同波形电场下细胞趋电性差异明显,而5 Hz斜坡波电场具有基础和临床研究的应用潜力。