背景和目的:肝癌是目前世界上最常见、致死率较高的恶性肿瘤之一。纳秒脉冲电场(nanosecond pulsed electric fields,ns PEFs)是一种新兴的肿瘤局部治疗手段,近年来也被报道用于肝癌的治疗,但这一应用常因患者肝功能差而受到限制。黄芩苷(Baicalin)是从传统中药黄芩中分离得到的黄酮类化合物,新近研究发现其具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎等多重作用。我们的研究旨在评估肝癌细胞和肝细胞对纳秒脉冲电场和黄芩苷联合应用的不同反应。材料和方法:1、通过使用Cell Counting Kit 8(CCK-8)检测纳秒脉冲电场、黄芩苷及联合处理后正常肝细胞和肝癌细胞的活力,反映了对细胞增殖能力的影响。2、利用流式细胞术和Western-blot(WB)对各组经过处理的正常肝细胞及肝癌细胞进行检测,分析不同细胞的死亡途径。3、使用JC-1和荧光探针等方法,对联合处理后的细胞线粒体膜电位mitochondrial transmembrane potential(MTP)和活性氧reactive oxygen species(ROS)进行测定,进一步探究纳秒脉冲电场和黄芩苷联合疗法治疗肝癌的具体机制。实验结果:1、本研究发现不同类型的细胞对纳秒脉冲电场处理的敏感性存在差异,受测的肝癌细胞比正常肝细胞对纳秒脉冲电场处理更敏感。同时,黄芩苷对受测的肝癌细胞的毒性也更大,在处理后的第24小时更为明显。2、纳秒脉冲电场和黄芩苷的联合疗法与单一疗法相比,展现了更强的肿瘤抑制能力;而在使用相同联合疗法后,正常肝细胞与单用纳秒脉冲电场处理相比表现出了细胞活力的恢复,即黄芩苷对受到纳秒脉冲电场损伤的正常肝细胞具有保护作用。3、纳秒脉冲电场的电击刺激在不同的细胞类型中引发了不同的细胞死亡类型:在受测的两种正常肝细胞中发生了凋亡,而肝癌细胞则发生了坏死,这一差异暗示了纳秒脉冲电场可以激活不同的细胞死亡通路。4、在联合处理后,正常肝细胞在黄芩苷的作用下,通过恢复被纳秒脉冲电场损伤的线粒体跨膜电位和减少活性氧生成,减轻了纳秒脉冲电场治疗后的损伤;而肝癌细胞却没有观察到明显的恢复效应。结论:本研究发现了一种联合纳秒脉冲电场和黄芩苷的新型联合疗法,在具有更强的肝癌杀伤效果的同时,可以减轻正常肝细胞的损伤,为肝癌的局部治疗提供了一种全新有效的治疗方法,并通过对该联合疗法机制的研究,发现了纳秒脉冲电场可以通过不同死亡通路杀伤细胞,而这种差异则成为了联合疗法双向效应的基础。