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纳秒脉冲电场激活免疫细胞

纳秒脉冲电场(nsPEF)通过在非常短的时间内聚焦高功率电脉冲产生强电效应。它们作为一种物理刺激各种领域物质的方法而备受关注,特别是在生命科学领域。最近,来自日本熊本大学的研究人员发现,用nsPEFs刺激免疫细胞可以使它们作出反应,好像它们被细菌刺激一样。

来自脉冲能源科学研究所(IPPS)的研究人员选择了一种人类白血病细胞系,该细胞系经常用于研究血细胞分化HL-60细胞系,以测试nsPEFs对免疫细胞的影响。首先,他们将细胞分化为中性粒细胞,这是最丰富的白细胞类型。中性粒细胞在免疫系统中发挥重要作用,因为它们使用吞噬作用,抗菌蛋白分泌物和中性粒细胞胞外陷阱(NETs)来杀死感染身体的细菌。NETs是从从细胞核释放的中性粒细胞DNA中产生的。然后,这形成细胞外纤维网络,其捕获细菌并增加抗微生物剂的局部浓度。

研究人员随后分析了中性粒细胞和未分化的HL-60细胞对nsPEF暴露的反应,他们观察到染色体DNA从中性粒细胞中释放出来,并且在组蛋白中发生了一种称为瓜氨酸化的特殊修饰反应。由于这些反应仅发生在中性粒细胞中,研究人员认为这些细胞反应相当于细菌刺激中性粒细胞时形成的NETs。换句话说,他们似乎找到了一种利用nsPEF刺激中性粒细胞的方法,使细菌对细菌产生免疫细胞反应而不会使用细菌。

“许多研究表明,nsPEFs对癌症治疗应用具有前景,”研究负责人,熊本大学IPPS的Ken-ichi Yano教授说。“我们的研究表明,nsPEFs也可用于刺激细胞以确定其功能。我们相信这具有广泛的潜在生物医学应用。”

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