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随着近年来生命科学及生物工程医学的发展，恶性肿瘤的治疗已进入综合治疗模式阶段，脉冲电场以其独特的非热生物效应在肿瘤治疗中展现出良好的发展前景。该效应主要包括（1）可逆性电穿孔效应(Reversible Electrical Breakdown, REB)：0.1～5kV/cm、0.1～20ms的陡脉冲致细胞膜产生亲水性孔道[1-5]（2）不可逆性电击穿(Irreversible Electrical Breakdown,IREB)：电穿孔疗法的基础上增加场强或脉宽导致细胞坏死[6]（3）内处理效应(IntracellularElectromanipulation, IEM)：纳秒级陡脉冲(Nanosecond PulsedElectric Fields, nsPEFs)（场强10～360kV/cm、脉宽1～300ns）通过作用细胞膜、细胞器膜及核膜发生结构和功能的改变，主要产生诱导细胞凋亡的效应[7,8]。由于传统癌症治疗主要是通过杀伤肿瘤细胞或者抑制其生长与增殖而延缓肿瘤的发展，但无法达到治愈的目的；而诱导细胞凋亡却可以使肿瘤组织“遵循程序”自动缩小乃至消失，并可大大减轻治疗中周围组织细胞的损伤，带来更好的肿瘤治疗效果。于是以诱导细胞凋亡为主要效应的纳秒级陡脉冲便逐渐成为国内外肿瘤治疗的研究热点[9]。近年研究发现纳秒脉冲作用对小鼠纤维肉瘤[10]、皮下胰腺癌[11]、SKH-1鼠B16-F10黑色素瘤[12-14]等均有良好的抑制效果。不同的脉冲参数组合在治疗不同肿瘤时其效果不尽相同[10-14]；基于非热效应脉冲上限为300ns[15]，本实验采用纳秒级陡脉冲参数组合：电场强度40kV/cm、脉冲宽度200ns、频率1Hz、脉冲次数1000个，以皮下接种人恶性黑色素瘤的裸鼠为研究对象，来探讨纳秒级陡脉冲治疗荷瘤鼠的效果及其作用机制。目的：观察纳秒级陡脉冲对裸鼠皮下人恶性黑色素瘤的治疗效果。方法：建立裸鼠皮下人黑色素瘤模型，随机分成2大组：长期组(n=10)及对照组(n=10)。采用电场强度40kV/cm、脉冲宽度200ns、重复频率1Hz、脉冲次数1000个的纳秒级陡脉冲治疗荷瘤裸鼠1次。脉冲治疗后观察裸鼠肿瘤大体变化、肿瘤生长抑制及裸鼠存活率-存活时间情况。结果：1.纳秒级陡脉冲治疗长期组1次后，随机观察到肿瘤区均变为灰白色，肿瘤区表面皮肤均没有出血现象，肿瘤质地变硬；治疗3～4d后长期组肿瘤体积开始缩小，有6只裸鼠其肿瘤均在2w内消失，至自然死亡时无复发；剩余的4只裸鼠其肿瘤平均治疗12.8d后出现不同程度的缩小或消失，平均30.4d后在原部位周围出现新瘤体。2.纳秒级陡脉冲治疗后4d，长期组肿瘤体积较对照组明显缩小（P<0.01），肿瘤生长抑制率达42.67%；治疗后32d，肿瘤生长抑制率高达99.22%。3.纳秒级陡脉冲治疗后36d，对照组裸鼠存活率为0，长期组存活率为100%；长期组平均生存时间（60.6±6.9d）较对照组（17.7±5.4d）明显延长（P<0.01），生存期延长率为242%。结论：电场强度40kV/cm、脉冲宽度200ns、重复频率1Hz、脉冲次数1000个的纳秒级陡脉冲治疗裸鼠皮下黑色素瘤模型1次后有较好的治疗效果。目的：探讨纳秒级陡脉冲治疗裸鼠皮下人恶性黑色素瘤的机制方法：建立裸鼠皮下人恶性黑色素瘤模型，随机分成2大组：短期组(n=10；又分2小组---2h组4只、4d组6只)及对照组(n=6)，采用第一部分中的参数组合的纳秒级陡脉冲治疗裸鼠模型1次。1.采用HE染色检查肿瘤细胞形态变化；2.DNA琼脂糖凝胶电泳、TUNEL法检测肿瘤细胞凋亡情况，Western blot和免疫组织化学法检测肿瘤组织Bax、Bcl-2的表达变化；3.免疫组织化学法检测肿瘤组织MVD、VEGF和PCNA的表达情况。结果：1.纳秒级陡脉冲治疗后2h，短期组HE染色结果显示肿瘤组织未见明显的细胞坏死；治疗后4d，短期组可见坏死区域较前增多；对照组则显示肿瘤细胞生长活跃，细胞密集，胞核异形性明显，核大深染，可见多核及核分裂相。2.（1）纳秒级陡脉冲治疗后4d，短期组DNA琼脂糖凝胶电泳结果显示DNA降解成不同倍数的100～200bp大小的片段，呈现明显的“ladder”状条带分布；对照组结果显示DNA完整，未见“ladder”状条带分布。（2）纳秒级陡脉冲治疗后4d，TUNEL图片显示短期组肿瘤细胞核中棕黄色均匀或颗粒状染色明显多于对照组，其凋亡率（0.5467±0.0401）明显大于对照组（0.0241±0.0045）（P<0.01）。（3）纳秒级陡脉冲治疗后4d，western blot检测显示短期组Bax蛋白表达（2.68±0.08）较对照组（1.43±0.13）明显增高（P<0.01）；短期组Bcl-2蛋白表达（1.46±0.05）较对照组（2.63±0.18）明显降低（P<0.01）。免疫组织化学法检测短期组Bax蛋白表达，图片显示细胞胞浆棕黄色颗粒较对照组增多，其Bax蛋白阳性率（0.54±0.01）较对照组（0.22±0.07）明显增大（P<0.01）；短期组Bcl-2蛋白图片显示细胞胞浆棕黄色颗粒较对照组减少，其Bcl-2蛋白阳性率（0.17±0.05）较对照组（0.41±0.09）明显减小（P<0.01）。3.纳秒级陡脉冲治疗后4d，免疫组化法检测短期组MVD图片显示微血管管腔多呈闭塞状态，对照组微血管不规则形态明显增多，部分血管管腔明显，部分则呈不规则狭窄、扩张、点状或芽状；VEGF蛋白表达图片显示短期组细胞浆内棕黄色颗粒较对照组减少；PCNA蛋白表达图片显示短期组细胞核内棕黄色颗粒较对照组减少。短期组MVD值、VEGF蛋白阳性率、PCNA蛋白阳性率（26.13±2.29、0.3293±0.1155、0.3462±0.0388）较对照组（57.14±10.84、0.8190±0.0900、0.6048±0.0834）均明显减少（P<0.01）。结论:电场强度40kV/cm、脉冲宽度200ns、重复频率1Hz、脉冲次数1000个的纳秒级陡脉冲治疗裸鼠皮下人恶性黑色素瘤模型1次后，可短时间内降低肿瘤血流量，降低肿瘤血管形成、增殖能力，并可诱导肿瘤细胞大量凋亡。