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化学治疗在恶性肿瘤的治疗中具有十分重要的作用,但是肿瘤细胞产生的多药耐药(multi-drug resistance, MDR)往往导致化疗的失败。本研究探讨脉冲电磁场对大鼠前列腺癌细胞株MLLB-2、人乳腺癌细胞株MCF-7/ADR、人非小细胞肺癌细胞株A549/Taxol多药耐药的逆转作用,寻找克服肿瘤细胞多药耐药的新方法和新途径,并探究其逆转机理。本研究首先使用抗肿瘤药物表阿霉素(ADR)和紫杉醇(Taxol),采用药物浓度递增的间歇诱导法诱导药物敏感株MCF-7和A549细胞,建立起多药耐药细胞模型MCF-7/ADR和A549/Taxol。用MTT法和流式细胞术检测这两种细胞和购自ATCC的MLLB-2细胞的多药耐药性。采用MTT法分别检测50Hz低频脉冲电场对MLLB-2、MCF-7/ADR和A549/Taxol细胞生长的影响及多药耐药性的逆转；以及1000Hz方波调制正弦波电磁场Ⅰ(辐照小室式)和Ⅱ(波导管式)作用系统对A549/Taxol和MLLB-2细胞生长的影响及多药耐药性的逆转。同时,通过流式细胞术、RT-PCR、基因芯片及DiOC2(3)积聚和外排的方法探究50Hz低频脉冲电场逆转肿瘤细胞多药耐药性的机理。经过抗肿瘤药物诱导后,MCF-7/ADR细胞对长春新碱(VCR)和高三尖杉酯碱(HHT)显示出很高的耐药性,A549/Taxol细胞对氟尿嘧啶(5-FU)、柔红霉素(DNR)和高三尖杉酯碱(HHT)也产生了相当高的耐药性。同时,A549/Taxol的总多药耐药活性指数(MAFT)为31.80,MLLB-2细胞的MAFT为84.91,说明三种细胞均具有很强多药耐药性。50Hz低频脉冲电场基本不影响细胞的生长,该电场对MLLB-2细胞耐药性的逆转倍数在1.072-2.140之间,对MCF-7/ADR耐药性的逆转倍数在1.473-2.090之间,对A549/Taxol细胞的耐药性逆转作用不明显。1000Hz方波调制正弦波电磁场Ⅰ对细胞生长有轻微的抑制作用,对A549/Taxol细胞耐药性的逆转倍数为1.181-1.948,对MLLB-2细胞的耐药性逆转作用不明显。1000Hz方波调制正弦波电磁场Ⅱ对细胞生长有轻微的促进作用,对A549/Taxol细胞耐药性的逆转倍数为1.550-2.388,对MLLB-2细胞的耐药性逆转作用不明显。50Hz低频脉冲电场处理5min、15min、30min和45min均可降低MLLB-2细胞中药物外排泵P-gp的转运活性,同时增强MRP的转运活性,其中15min电场处理组P-gp和MRP的活性变化最为明显；15min电场使总多药耐药活性指数(MAFT)有一定程度的降低(P>0.05),30min电场可显著降低MAFT(P<0.05)；45min电场处理A549/Taxol细胞可降低其药物外排泵P-gp的活性,同时增强MRP的活性,且处理后即刻组的MRP活性高于孵育1h组。15min电场处理下调MLLB-2细胞中mdr1基因表达,上调mrp1基因表达,但电场处理后孵育5h时,mdr1表达降至最低,mrp1表达基本恢复至对照组水平。45min电场处理A549/Taxol细胞后孵育3h时上调mdr1和mrp1表达,5h时下调二者的表达。结果表明,50Hz低频脉冲电场对P-gp和MRP活性和表达的影响具有一定的时间效应,并主要通过下调P-gp转运活性和mdr1基因表达逆转肿瘤细胞的多药耐药性。荧光显微镜的结果显示,30min和45min电场作用能明显促进MCF-7/ADR细胞对DiOC2(3)的积累,同时明显抑制DiOC2(3)的外排。基因芯片结果表明,50Hz低频脉冲电场对MLLB-2细胞的基因表达谱有一定的影响,在31109个基因中发生上调或下调表达的基因共有1128个。综上所述,本研究可得出以下结论：1.通过药物浓度递增的间歇诱导法能够成功建立稳定的MCF-7/ADR和A549/Taxol多药耐药细胞模型。2.50Hz低频脉冲电场可在一定程度上逆转MLLB-2和MCF-7/ADR细胞的多药耐药性,而对A549/Taxol细胞的耐药性无明显影响。3.1000Hz方波调制正弦波电磁场可在一定程度上逆转A549/Taxol细胞的多药耐药性,而对MLLB-2细胞的耐药性无明显影响。4.50Hz低频脉冲电场调节MLLB-2和A549/Taxol细胞P-gp和MRP的活性和表达,且具有时间效应,综合对这两种药物外排泵的影响,最终表现出逆转多药耐药的效果。5.50Hz低频脉冲电场对MCF-7/ADR细胞耐药性的逆转主要与其影响药物积累和药物外排有关。6.50Hz低频脉冲电场对细胞信号转导、应激反应、细胞周期、蛋白降解、离子通道蛋白和细胞连接等相关基因的表达均有影响。