异质金属调控下医用镁的氢气释放对肿瘤细胞的影响

目的 通过异质金属引发的电偶腐蚀效应,引起高纯镁在不同程度上的氢气释放,达到不同程度的抗肿瘤效应.方法 将高纯镁(Mg)与镁合金(AZ91)、纯钛(TA2)、不锈钢(316L)分别连接.在37℃水浴环境、PBS溶液环境中,通过电化学工作站测定了高纯镁的开路电位和极化曲线,同时,通过浸泡试验测定了析氢曲线.最后,在体外研究了不同异质金属调控下,高纯镁的不同氢气释放量对Cal-62肿瘤细胞系的生物学效应,包括氢气对肿瘤细胞的抑制增殖、促进凋亡和阻滞细胞周期的影响.结果 三种金属都引起了不同程度的极化作用,且极化作用越强,高纯镁的开路电位、腐蚀电位和腐蚀电流密度越大,试样的析氢量也随之增多.氢气释放48 h后,显著抑制了Cal-62肿瘤细胞的增殖,抑制率最高可达55％.一方面,氢气能够促进肿瘤细胞凋亡;另一方面,氢气使肿瘤细胞G0/G1期比例增加,S期比例减少,将肿瘤细胞周期阻滞在G0/G1期,且随着氢气释放量增多,凋亡和阻滞周期的作用更为显著.结论 异质金属调控下,能够通过引起高纯镁不同程度的腐蚀,加速释放产生更多的氢气,达到更为显著的抗肿瘤效应.