体外模拟CO₂气腹对人结肠癌SW480细胞生长影响的深度剖析.docxVIP

体外模拟CO?气腹对人结肠癌SW480细胞生长影响的深度剖析

一、引言

1.1研究背景与意义

腹腔镜手术作为一种微创手术方式，自1987年Mouret完成世界首例腹腔镜胆囊切除术后，凭借其创伤小、痛苦轻、恢复快、疗效可靠等显著优点，在外科领域得到了广泛应用，逐渐成为21世纪外科发展的重要方向之一。在腹部外科中，腹腔镜手术更是取得了长足的进步，尤其在结直肠癌的治疗方面，不断有相关手术切除的报道涌现。美国结直肠癌外科医师协会已将腹腔镜结直肠癌手术列为治疗结直肠癌的标准手术方式之一，多项随机对照试验（RCT）研究显示，其与开腹手术具有相当的近、远期疗效。

在腹腔镜手术过程中，为了提供清晰的手术视野和足够的操作空间，需要向腹腔内充入气体以建立气腹，而二氧化碳（CO?）因其具有价格便宜、容易获取、无毒、无色、非燃性、溶解度高不易导致空气栓塞等优势，成为目前腹腔镜手术中最常用的气腹介质。正常情况下，人体腹腔内为负压环境，而腹腔镜手术中CO?气腹的建立，使腹腔内压力升高，同时高浓度的CO?改变了腹腔内的酸碱平衡和细胞生存微环境。对于结肠癌细胞而言，这种环境的改变是否会对其生长、增殖和转移等生物学行为产生影响，一直是临床和基础研究关注的焦点问题。

结肠癌是全球范围内常见的恶性肿瘤之一，严重威胁人类的健康。手术切除是结肠癌的主要治疗手段，而腹腔镜手术在结肠癌治疗中的应用日益广泛。然而，腹腔镜CO?气腹对结肠癌细胞的影响尚存在争议。一方面，有学者通过动物实验认为CO?气腹会促进结肠癌细胞的增长，其可能的机制包括CO?气腹导致的腹腔高压力、局部微酸环境、腹膜结构破坏、机体自身免疫抑制以及肿瘤细胞粘附性增加等。CO?气腹压力增高可使腹膜形态失常，腹膜屏障功能受损，有利于肿瘤细胞生长；CO?与水发生化合反应产生H?，大量被腹膜吸收后引发酸碱失衡，使腹膜呈酸性改变，可能影响肿瘤细胞的功能；CO?气腹还可能对机体免疫功能产生影响，从而促进肿瘤生长与转移。另一方面，也有研究得出CO?气腹不会促进结肠癌细胞的增长或抑制其增长的结论。造成这种截然相反实验结果的原因可能是多方面的，不同的试验动物对结肠癌细胞的反应性不同，试验动物个体之间存在差异性，而且在建立试验动物模型时操作方法的不同，这些因素都为实验结果增加了不稳定因素。

倘若通过体外模拟CO?气腹环境进行结肠癌细胞培养，观察其对结肠癌细胞生长的影响，将可以避开动物实验中存在的一些不稳定因素，使实验结果更具有说服力。人结肠癌SW480细胞株是常用的结肠癌细胞研究模型，对其进行体外研究能够深入了解CO?气腹对结肠癌细胞的作用机制。因此，本研究旨在通过建立体外模拟CO?气腹环境，研究CO?气腹对人结肠癌SW480细胞生长的影响，包括细胞周期、细胞增殖以及细胞培养液pH值的变化等，这对于进一步明确腹腔镜CO?气腹在结肠癌手术中的安全性和可行性具有重要的理论意义，也为临床结肠癌的治疗提供更科学的依据，有助于优化手术方案，提高患者的治疗效果和预后生存质量。

1.2研究目的与方法

本研究旨在通过建立体外模拟CO?气腹环境，深入探究不同CO?气腹压力和持续时间对人结肠癌SW480细胞生长的影响，具体包括细胞周期分布、细胞增殖活性以及细胞培养液pH值变化等方面，以期为腹腔镜CO?气腹在结肠癌手术中的安全性评估提供更为可靠的理论依据。

为实现上述研究目的，本研究采用以下方法进行实验。首先，建立体外模拟CO?气腹环境，选用合适的细胞培养容器和设备，确保能够精确控制CO?气腹的压力和持续时间。具体来说，使用全自动气腹机连接特制的密闭培养装置，通过调节气腹机参数来设定不同的CO?气腹压力（如9mmHg、12mmHg、15mmHg等），并控制作用时间（如1h、2h、4h等）。同时设置对照组，将细胞置于常规培养环境中，即37℃、5%CO?的细胞培养箱中培养，培养时间与实验组保持一致。

其次，运用流式细胞仪检测细胞周期变化。将处于对数生长期的人结肠癌SW480细胞制成单细胞悬液，调整细胞浓度至适宜水平后，分别加入到细胞培养瓶中，然后将培养瓶放入设定好压力和时间的模拟CO?气腹环境中。在作用结束后12小时，取出细胞，按照流式细胞仪检测的常规操作流程，对细胞进行固定、染色等处理，最后通过流式细胞仪检测细胞周期各时相（G0/G1期、S期、G2/M期）的细胞比例，分析CO?气腹压力和持续时间对细胞周期的影响。

再者，采用MTT法检测细胞增殖情况。将细胞接种于96孔板中，待细胞贴壁后，同样将96孔板放入模拟CO?气腹环境中，在不同压力和持续时间作用后，分别于12h、24h、36h、48h、60h和72h取出96孔板