评估等离子体活化磷酸盐缓冲盐水在乳腺癌二维与三维模型中的抗肿瘤作用

应对顽固乳腺肿瘤的新途径

如今许多乳腺癌患者从现有药物中获益，但部分肿瘤要么从一开始就对治疗耐受，要么随着时间学会抗击治疗。该研究探索了一种不同寻常的基于电能的方法，将一种简单的盐溶液转变为潜在的抗癌液体。研究考察了这种“等离子体活化”盐水如何损伤实验室培养的普通与耐药乳腺癌细胞，提示这可能为那些对标准化疗不再响应的患者提供一种新的选择。

把普通盐水变成活性治疗液

研究者以磷酸盐缓冲盐水为起点，这是一种在生物实验室常用、与生理相容的简单盐溶液。他们将该溶液暴露于冷放电，一种非热等离子体，不会加热或灼烧液体。此过程使溶液富含反应性氧氮物种——即高能态的氧与氮，能够损伤细胞。溶液暴露于等离子体的时间越长，反应性分子累积越多，而且在体温下这些物质在至少一天内基本保持稳定，表明这种液体可以提前制备以供医学使用。

在平面细胞层与迷你肿瘤上的测试

为评估该活化液是否能杀伤癌细胞，团队在两种密切相关的人乳腺癌细胞系上进行了测试：一种对化疗药紫杉醇（paclitaxel）敏感（MCF‑7），另一种为通过处理获得的强耐药姊妹系（MCF‑7/PAX）。在标准的平面（2D）培养中，对等离子体处理盐水一小时的暴露显著降低了两种细胞系的存活率，且呈剂量依赖性——液体接受的等离子体处理越强，三天后存活的细胞越少。在显微镜下，处理过的细胞失去正常形态并从培养皿表面脱落，表现出程序性细胞死亡的典型特征，而非细胞突然破裂。

该液体如何促使癌细胞走向死亡

流式细胞术测量（一种对单个细胞进行计数和分类的方法）证实，等离子体活化盐水的主要作用是诱导细胞凋亡，即一种受控的细胞自毁形式。随着液体等离子体处理时间的增加，存活细胞比例下降，而早期与晚期凋亡细胞的比例在敏感和耐药细胞系中均上升。重要的是，普通未处理的盐水未表现出这种效应，指向由等离子体产生的反应性分子是实际原因。以往对类似液体的研究显示，过氧化氢与含氮物种的组合协同作用，将癌细胞推向其已承受的极限，而健康细胞对这些水平的耐受性较好。

攻击类肿瘤三维球体

鉴于真实肿瘤是三维结构，研究者还构建了称为球体的致密癌细胞团，以更好地模拟体内肿瘤的结构与行为。这些球体分别被暴露于等离子体处理盐水一小时或二十四小时。在敏感与耐药球体中，更高的等离子体剂量在随后六天内导致生长减缓或出现明显收缩。接受最强剂量处理的球体变得更小、更松散并被细胞碎片包围，显示严重损伤的迹象。值得注意的是，耐药球体往往受影响更大，在极高剂量下几乎完全失去活力。

这对未来癌症护理可能意味着什么

综合来看，结果表明等离子体活化盐水能够杀死在简单平面培养和更真实的三维迷你肿瘤中生长的乳腺癌细胞，即使这些细胞已对一种主要化疗药产生耐药性。由于液体中的活性分子在数小时内稳定且基础溶液本身简单且安全，这种治疗将来可能通过直接注射入肿瘤或与现有药物联合使用。尽管目前仍为实验室研究，距离临床应用还有大量工作要做，但该研究指向了一个有前景的未来：一种经过精心能量处理的盐溶液可帮助应对一些最难治的乳腺癌。

引用: Kužmová, D., Gbelcová, H. & Machala, Z. Assessing antitumor effects of plasma-activated phosphate buffered saline in breast cancer cell 2D and 3D models. Sci Rep 16, 13299 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41704-y

关键词: 乳腺癌, 冷等离子体, 耐药性, 等离子体活化盐水, 三维肿瘤模型