中等强度极低频旋转磁场的生物学效应

随着现代科技的发展,人们所接触的磁场越来越多,因此,磁场对人体所产生的影响也受到了公众的日益关注。虽然目前人们对于手机和高压输电线等所产生的射频和工频磁场对人体的影响还没有确凿的结论,但是大量的研究发现,中等强度的稳态磁场以及基于永磁铁的极低频旋转磁场(旋磁)对人体细胞和实验动物等并无危害,甚至可能会对人体产生一些有益的影响。该综述将简要介绍稳态磁场的生物学效应,并重点介绍基于永磁铁的20 Hz以下中等强度极低频旋转磁场(中强低频旋磁)所产生的生物学效应。中强低频旋磁相关的生物学研究虽然目前尚处于起步阶段,但已显示出潜在的治疗前景。     

磁场对微循环影响的研究进展

磁场的生物学效应是磁场和生物体两者共同作用的结果,是与两者的参数密切相关的.磁场参数包括磁场类型,场强大小,作用时间等,这些参数是影响磁场生物学效应的主要因素.磁生物学是研究不同的外加磁场对不同种类和不同层次生物结构单元的生物学效应及其作用机制的科学.电磁场对生物膜的离子转运能力的影响会导致机体一些生化和生理过程的变化,从而影响与生物电活动相关的各种过程.本文概述了近年磁场对微循环影响的研究成果.     

不同类型磁场对细胞作用的生物学研究

本文就不同参数的磁场的细胞生物学效应研究进行了综述 ,总结了不同类型不同物理参数的磁场对细胞生物学效应的研究成果 ,结合实验结果对磁场生物学效应的可能物理机制进行了初步探讨 ,并对磁场的细胞生物学效应的研究前景进行了展望。     

不同类型磁场对细胞作用的生物学研究

本文就不同参数的磁场的细胞生物学效应研究进行了综述,总结了不同类型不同物理参数的磁场对细胞生物学效应的研究成果,结合实验结果对磁场生物学效应的可能物理机制进行了初步探讨,并对磁场的细胞生物学效应的研究前景进行了展望。     

磁场的生物学效应及其机理的研究

本就不同参数的磁场的生物学效应研究进行了综述,总结了磁场对生命体整体、组织、器官、细胞直至生物大分子层面上的研究成果,并结合实验结果对磁场生物学效应的可能物理机制进行了初步探讨,并对磁场生物学效应的研究前景进行了展望。     

磁场的生物学效应及其机理的研究

本文就不同参数的磁场的生物学效应研究进行了综述,总结了磁场对生命体整体、组织、器官、细胞直至生物大分子层面上的研究成果,并结合实验结果对磁场生物学效应的可能物理机制进行了初步探讨,并对磁场生物学效应的研究前景进行了展望。     

磁场的细胞生物学效应不统一之现状分析

随着无线电通讯设备和家用电器的日益普及,磁场对生物体健康的影响越来越受到人们的关注。目前,已有一些磁场对细胞影响的初步探索,但是由于现有研究中各种细胞的差异、磁场参数的不同,影响了人们对磁场的细胞生物学效应的正确认识。该文将系统比较目前此领域的研究成果,分别从磁场类型和强度、细胞种类及密度等方面来阐明磁场对细胞增殖的影响,并且通过分析磁场对细胞信号通路的影响来探究磁场生物学效应的潜在机制。该文旨在对现有的结论进行总结分析并且找到存在差异和矛盾的原因,从而为该领域的深层次探讨提供线索,为进一步在基础和临床研究中探究磁场生物学效应提供可借鉴的依据。     

辐射旁效应损伤潜在靶点药物研究进展

放疗是治疗恶性肿瘤的常用方法之一,但是在放疗的过程中,辐射对肿瘤细胞造成杀伤作用的同时,也会产生辐射旁效应(radiation-induced bystander effect,RIBE)对肿瘤周围正常组织造成损伤等不良反应。近期研究表明,辐射旁效应的产生是由细胞间隙连接和可溶性细胞信号分子介导的,主要包括间隙连接蛋白(Cx)、组织蛋白酶B(CTSB)、转化生长因子-β(TGF-β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)以及活性氧和氮氧化物等。该文针对这些关键靶点蛋白,总结了相关的治疗药物,并进一步比较分析了药物使用的优缺点,对临床预防肿瘤放疗所形成的旁效应损伤提供了一定的线索。     

磁生物学在模式动物斑马鱼中的研究进展

磁场在生活中无处不在,为探究磁场的生物学效应,大量研究工作已经开展。斑马鱼作为新兴的模式生物,在探明磁场与生理功能关系方面具有重要作用。本文梳理了当前磁生物学在斑马鱼上的相关研究。已有研究表明磁场会导致斑马鱼生长畸形、发育延迟和细胞凋亡,影响斑马鱼的游泳行为和方向偏好,也会改变其昼夜节律,还会对生殖和免疫功能产生影响;斑马鱼可能具有不止一种的磁感应机制,除了目前已提出的磁矿石晶体模型、自由基对模型和电磁感应模型等磁感应模型外,磁场引起的DNA损伤、Ca²⁺稳态异常、微管聚合速率改变、应激反应、生物钟基因cry的表达改变等可部分解释上述现象。针对存在的生物磁感应研究中存在的参数不一和机制不清晰等问题,结合斑马鱼优势,本文提出未来斑马鱼在磁生物学研究中的潜在方向：基于斑马鱼建立磁场和生物参数可控的磁生物学研究模型;非侵入性活体追踪相关生命活动过程,可视化研究磁生物学现象;基于Cry蛋白开展磁场与生物节律关系的研究。     

弱极低频磁场对Actin骨架组装效率的频率窗口效应初探

前期研究发现,50 Hz弱磁场辐照能明显降低细胞的微丝含量和组装效率,对actin骨架形态也有明显影响.电磁生物学效应是否与辐照场频率相关,一直受到研究者的关注.单体球状肌动蛋白(G-actin)是带电结构,电磁场频率会影响其振荡频率并对微丝聚合效率产生影响.本文从细胞骨架形态和蛋白质两层次,采用免疫荧光技术考察0.4 m T,在35~140 Hz范围内5个频率的极低频磁场(ELF-MF)对FL细胞中纤维状肌动蛋白(F-actin)含量的影响,并采用荧光共振能量转移技术(FRET)验证效应最明显的频率对离体G-actin组装效率的干扰程度.结果显示,相比假辐照组,细胞中F-actin含量在50 Hz辐照组下降了(34.66±3.14)%,110 Hz次之,而另外3组(35、70和140 Hz)无显著性差异.同时利用FRET方法验证,在50 Hz磁场辐照下,离体环境中G-actin组装成F-actin的效率较假辐照组、35和70 Hz组显著降低.经初步分析,G-actin在弱ELF-MF中受到以洛伦兹力和感生电场力的合力为主的相关电磁力干扰,致使组装效率下降,且由于工频磁场周期与微丝组装周期的特殊相干性,在50 Hz频率附近可能存在一个外磁场干扰actin骨架组装的频率窗口.     

纳米铁氧化物磁热疗相关机制研究进展

热疗作为继手术、放疗和化疗后的肿瘤治疗的重要方法之一,自其诞生之初便受到研究人员和产业部门的关注.磁热疗目前已经应用到前列腺癌、脑部肿瘤等临床实验或治疗中,并取得较好的疗效.本文主要介绍基于磁性纳米颗粒的磁热疗产热物理机制与影响因素,以及磁热的亚细胞水平生物学效应.     

巨噬细胞游走抑制因子在肿瘤中的作用研究进展

巨噬细胞游走抑制因子是一种具有多种生物学效应的糖蛋白,可以调节不同的下游信号如ERK/AKT、NF-κB等通路参与肿瘤细胞增殖、侵袭、转移、血管形成和自噬等生物学过程。临床相关研究表明巨噬细胞游走抑制因子与肿瘤发生发展关系密切,且在乳腺癌、肺癌、前列腺癌、甲状腺癌、结肠癌等多种肿瘤中高表达,因此以巨噬细胞游走抑制因子为靶点的相关肿瘤治疗逐渐受到重视。有关巨噬细胞游走抑制因子拓扑异构酶活性抑制剂及巨噬细胞游走抑制因子中和抗体在肿瘤治疗中的研究越来越多。本文对巨噬细胞游走抑制因子在肿瘤发生发展中的作用以及针对巨噬细胞游走抑制因子进行的肿瘤治疗研究作一综述。     

替吉奥联合三维适形放疗对胰腺癌细胞生物学的影响

目的：探究替吉奥复方制剂联合三维适形放射疗法对胰腺癌细胞生物学的影响及安全性评价。方法：培养PANC-1人胰腺癌细胞,构建PANC。1胰腺癌裸鼠异位肿瘤模型并随机进行分组。观察替吉奥联合三维适形放疗对胰腺癌肿瘤细胞生长的抑制作用,记录荷瘤裸鼠的肿瘤体积以及生存期。同时观察联合治疗所产生的副作用。结果：相比于单独用药组和单独放疗组,联合组能够显著抑制肿瘤体积生长,延长荷瘤裸鼠的中位生存期。结论：替吉奥单独给药和单独三维适形放疗均能抑制肿瘤的生长,二者联合使用能够发挥协同作用,是一种潜在的高效的胰腺癌治疗手段。     

磁性纳米粒子介导的细胞生物学效应

磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles, MNPs)由于其独特磁响应性,可将外加磁场的能量转化为机械能和热能。磁性纳米粒子介导的物理信号依赖于MNPs本身的磁学性能及磁场的参数,可定量输出作用于不同类型的细胞,调控细胞命运。MNPs本身Fe~(2+)引发芬顿反应可上调化学信号(reactive oxygen species, ROS),用于肿瘤治疗;在超低频磁场(1 Hz)下产生的机械力可诱导干细胞分化和巨噬细胞极化等过程,用于再生医学领域;在低频磁场(1～100 Hz)下产生的机械力可通过直接物理破坏或间接触发生物信号通路,引起肿瘤细胞死亡;在高频磁场(100 kHz～1 MHz)下产生的热可破坏肿瘤细胞,在神经元信号转导领域也取得一定的突破。研究MNPs介导的化学、物理、生物信号引起的细胞生物学效应对MNPs的设计和磁场的选择具有重要的指导意义。本文就MNPs在不同类型磁场下介导的细胞生物学效应做一概述。     

静磁场与活性氧

活性氧(reactive oxygen species, ROS)普遍存在于动植物中,参与多个信号通路,其水平依赖于产生和清除过程的动态平衡。目前有多项研究发现,静磁场能够影响细胞内ROS水平,但其结果并不一致。本文系统分析和比较了不同参数静磁场(也称稳态磁场)对多种生物样本ROS水平的影响,发现静磁场对生物体内ROS影响的不一致性与磁场处理本身(包括磁场强度、方向、处理时间等)和研究对象(包括细胞类型和状态等)都有关系,并且还取决于所检测的ROS类型(过氧化氢、超氧阴离子和羟自由基等)。分析和总结现有的静磁场对ROS的影响不仅有助于我们深入了解静磁场的生物学效应,为下一步机制研究提供实验依据,并且为开发静磁场在生物医学中的潜在应用提供一定的理论基础。     

中等强度稳态磁场影响小分子结晶的初步探索

葡萄糖、钙和钠等生命所需基本物质在维持生物体生理机能,改变电势能和调控细胞和细胞器功能等多项生命活动中起着关键作用。细胞功能的实现很大程度上依赖于特定分子在一定浓度下的聚集和解聚,而越来越多的证据表明相分离过程可能参与其中。溶液结晶本身也是一种特殊的相分离,虽然磁场影响溶液结晶已有零星报道,但不同参数磁场对不同物质结晶的影响尚未有报道。本文使用2种不同强度的外加磁场（0.036 T、0.068 T）对葡萄糖、葡萄糖酸钙和氯化钠的结晶过程进行了初步探究。试验结果显示：虽然2种磁场对3种物质析出晶体的质量影响程度不同,但均有促进;从结晶数量上来讲,磁场对葡萄糖和葡萄糖酸钙也有促进,但对氯化钠无显著影响。虽然溶液蒸发量受不同强度磁场影响不同,但与溶液质量浓度成反比。根据结果可以推测,对于蒸发结晶过程来说,磁场可能通过对蒸发量和对带电粒子的影响共同调控结晶过程。本研究通过对磁场影响结晶过程的初步探究,不仅为进一步研究磁场生物学效应及机制提供了理论基础,也为工业生产中提高结晶效率提供了新的思路。     

磁生物学在模式植物拟南芥中的研究进展

地球磁场作为自然界中无处不在的环境因子,时刻影响着几乎所有生命活动。最经典的现象莫过于动物利用地磁进行精准导航,细菌利用磁场发现最适合生长的环境条件等。但植物是固着生长,是否也受到磁场的影响以及植物响应磁场的生物学意义等都是有待阐明的科学问题。早期的研究结果因材料与方法等不同缺乏可比性、有时甚至相互矛盾。近年来,越来越多的实验室使用模式植物拟南芥来研究植物磁生物学效应与作用机理,取得了显著进展。现有的证据表明,植物也具有响应磁场的能力,并与磁场方向以及光等因素密切相关。今后的研究将在分子水平上阐明固着生长的植物感知磁场的生物学意义与作用机理等关键科学问题。     

稳态磁场下秀丽隐杆线虫的生物学效应

随着家用电器的普及和磁场在现代医学的广泛应用,人类暴露于磁场的风险逐渐增大,磁场对人类健康与生态环境的影响已引起公众的日益关注。稳态磁场(static magnetic fields, SMFs)具有磁场强度及方向不随时间而发生变化的特性,而各种强度的稳态磁场实验装置陆续建成,为相关磁场生物学效应研究提供了重要实验平台。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是一种应用广泛的模式生物,能灵敏感知磁场变化。本文结合近年来国内外稳态磁场装置的发展相关研究进展,综述了不同强度的稳态磁场对于秀丽隐杆线虫的生物学效应,主要涉及生长发育、老化、运动行为、应激和代谢等,以及其响应机制,并总结归纳了不同强度稳态磁场条件下秀丽隐杆线虫的生物磁效应的异同点,以期为稳态磁场的医疗应用以及各种暴露限量标准的制定提供理论参考。     

磁场生物效应的研究进展

磁场作用于生物体后,引起生物体内发生一系列生物效应,这些生物效应为磁场产生治疗作用提供了理论基础。为了有助于了解近年来国内关于磁场的生物效应的研究概况,有利于磁疗的临床应用发展与磁场生物学效应的研究,对１９９９年以来国内关于磁场生物效应的研究进展,予以综述。生物体抗氧化作用赵不非等〔１〕报告磁场对大鼠红细胞超氧化物歧化酶（SOD）活性及心肌MDA含量的影响,将表面磁感应强度９０mT磁片埋于心前区皮下,为磁场作用对照组,手术复制心肌梗死模型后,将表面磁感应强度９０mT的磁片埋于心前区皮下,为磁场治疗组,…     

自噬与肿瘤耐受的关系

肿瘤是机体在各种致癌因素作用下,局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控,导致其克隆性异常增生而形成的新生物。目前化疗和放疗是其治疗的重要手段,但一直以来,耐受性的产生成为肿瘤治疗的主要障碍。自噬是一种进化保守的溶酶体依赖的自身降解途径,越来越多的证据表明肿瘤的耐受性与自噬有关:放疗和化疗可以诱导保护性自噬的产生,帮助肿瘤细胞逃避凋亡途径。其机制可能与PI3KAkt-mTOR通路、Beclin 1、ATP、p53等有关,深入了解自噬与肿瘤耐受性之间的调控不仅为克服肿瘤细胞耐受性提供了靶点,也为自噬与凋亡关系的研究提供了线索。