《Current Issues in Molecular Biology》：Cold Atmospheric Plasma Reduces Migration and Viability of Oral Squamous Cell Carcinoma Cells and Increases E-Cadherin Expression
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背景：冷大气等离子体（cold atmospheric plasma, CAP）已成为一种有前景的实验性抗癌策略，但其对口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma, OSCC）迁移与活力的影响仍了解有限。本研究的目的是探讨CAP暴
背景：冷大气等离子体（cold atmospheric plasma, CAP）已成为一种有前景的实验性抗癌策略，但其对口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma, OSCC）迁移与活力的影响仍了解有限。本研究的目的是探讨CAP暴露如何影响OSCC模型中的伤口闭合、WST-1代谢信号以及参与上皮黏附与细胞周期调控的关键蛋白。方法：在标准化条件下，采用压电直接放电（Piezoelectric Direct Discharge, PDD）技术产生的CAP处理HSC-3和CAL27头颈部鳞状细胞癌（head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC）细胞20秒。在增殖受限条件（50 μM Ara-C）下通过伤口愈合实验评估伤口闭合，同时使用WST-1测量相对细胞代谢活性。通过蛋白质印迹（Western blot）评估E-钙黏蛋白（E-cadherin）、N-钙黏蛋白（N-cadherin）和细胞周期蛋白A（Cyclin A）。另外分析了公开可用的基线转录组数据，以表征两种HNSCC模型中与迁移和细胞骨架相关的表达模式。这些转录组数据独立于CAP处理。结果：20秒CAP暴露在增殖受限条件下显著延迟了两种HNSCC细胞系的伤口闭合，并降低了WST-1信号。Cyclin A水平也下降，支持CAP对细胞生长和细胞周期调控的作用，但现有数据不能确定细胞周期阻滞。CAP处理后E-cadherin增加，而N-cadherin保持低水平且无统计学显著变化。基线转录组图谱进一步显示，HSC-3和CAL27在与肌动蛋白-细胞骨架组织、黏着斑和迁移相关的基因上存在差异。这些数据用于为实验表型提供背景，并未被解释为CAP诱导的转录变化。结论：在这些体外OSCC模型中，CAP暴露与较慢的伤口闭合、较低的WST-1信号、E-cadherin升高和Cyclin A表达降低相关。这些发现提示应进一步研究CAP作为OSCC细胞代谢活性、黏附相关标志物和细胞周期相关蛋白的潜在调节因子。
冷大气等离子体（cold atmospheric plasma, CAP）是一种在大气压和接近室温条件下产生的部分电离气体，因其活性组分包括活性氧/活性氮（reactive oxygen and nitrogen species, ROS/RNS）、带电粒子、瞬态电场和紫外线辐射，能够扰动细胞氧化还原稳态并影响细胞命运，近年来被作为一种实验性抗癌策略。已有研究表明CAP可影响肿瘤细胞存活与增殖，并可能对非肿瘤细胞作用相对有限，但其对口腔鳞状细胞癌（oral squamous cell carcinoma, OSCC）迁移及活力的影响仍不明确。细胞迁移与伤口闭合依赖肌动蛋白细胞骨架重塑、黏着斑周转及细胞–基质动态相互作用，而传统伤口愈合实验难以区分细胞物理运动、增殖及细胞适应度变化对间隙闭合的贡献。OSCC是一种局部侵袭性强、常转移至区域淋巴结的恶性肿瘤，因此鉴定能够调节其生长和侵袭行为的策略具有临床意义。为此，研究人员选用两种来源不同的OSCC细胞模型，即源自淋巴结转移的HSC-3和源自原发舌病灶的CAL27，旨在多层面表征标准化20秒CAP暴露后的细胞反应，包括伤口闭合、WST-1代谢信号、上皮黏附相关蛋白及细胞周期相关蛋白的变化，并结合公开基线转录组数据提供分子背景。
在技术方法上，研究人员使用压电直接放电（piezoelectric direct discharge, PDD）技术产生CAP，在固定距离10 mm等标准化条件下处理细胞20秒。HSC-3（JCRB0623，来自JCRB细胞库）和CAL27（CRL-2095，来自美国典型培养物保藏中心）均为人舌鳞状细胞癌细胞系。主要方法包括：在含50 μM阿糖胞苷（Ara-C）的增殖受限条件下进行伤口愈合实验；采用WST-1试剂检测相对代谢活性；通过Western blot检测E-钙黏蛋白（E-cadherin）、N-钙黏蛋白（N-cadherin）和细胞周期蛋白A（Cyclin A）的表达；并分析公开的DepMap（Public 24Q2版本）基线转录组数据（HSC-3 ID ACH-000778；CAL27 ID ACH-000832），针对黏附、黏着斑、细胞骨架和迁移相关基因进行靶向表达分析，同时利用KEGG肌动蛋白细胞骨架通路进行描述性拓扑图谱绘制。
结果方面：
3.1 CAP暴露减少HNSCC细胞的伤口闭合。通过伤口愈合实验发现，在Ara-C抑制增殖的条件下，20秒CAP暴露显著延迟了CAL27（48小时）和HSC-3（24小时）的伤口闭合；但CAP同时降低WST-1信号，提示整体细胞适应度下降可能参与该表型，因而不能据此推断存在迁移特异性抑制机制。
3.2 HNSCC细胞中细胞骨架相关基线表达的描述性图谱。研究人员将DepMap基线转录组数据映射至KEGG肌动蛋白细胞骨架通路，显示HSC-3和CAL27相对于HNSCC队列均值在黏着斑、整合素信号、Rho家族GTP酶信号及肌动蛋白重塑等多个节点存在表达差异。该图谱仅为描述性工具，不构成通路激活或CAP调控的证据。
3.3 HNSCC细胞系中细胞骨架和迁移相关基因的表达。基线转录组显示两种细胞均表达整合素（ITGB1、ITGA3）、细胞外基质成分（LAMC2、LAMA3）、肌动蛋白动力学调节因子（RHOA、RAC1）、黏着斑基因（PTK2、PXN）及波形蛋白（VIM）。Western blot结果提示，CAP处理24小时后两种细胞系的E-cadherin蛋白水平升高，而N-cadherin保持低水平且无统计学显著变化，表明CAP与细胞-细胞黏附特征改变相关，但不足以证明完全的钙黏蛋白转换或上皮-间充质转化（epithelial–mesenchymal transition, EMT）逆转。
3.4 CAP暴露降低HNSCC细胞的WST-1信号和Cyclin A表达。WST-1测定显示，CAP处理显著降低两种细胞在24和48小时的代谢信号，48小时更明显；Western blot显示CAP处理后48小时Cyclin A表达降低。由于Cyclin A在S期及G2/M转换中发挥作用，该降低与细胞周期相关蛋白表达改变一致，但不能单独确证细胞周期阻滞。
在讨论部分，研究人员指出，本观察到的延迟伤口闭合与WST-1信号降低同时发生，反映的是包括代谢活性/存活细胞质量下降、黏附相关特征改变及细胞周期相关调控在内的综合细胞反应，而非独立抗迁移机制。E-cadherin升高与OSCC中膜E-cadherin在侵袭前沿减少伴随去分化及侵袭的已知现象一致，但因果作用尚未明确。Cyclin A降低与既往CAP调节细胞周期蛋白的报道相符，但需更多实验确认。研究局限性包括：仅使用两种二维培养细胞系、缺少非肿瘤口腔细胞对照、未设置专门的假气流（sham airflow）对照、未直接测量细胞内ROS/RNS、未鉴别细胞死亡模式，以及转录组分析仅为描述性。结论部分可翻译为：总之，这项体外研究显示，标准化20秒CAP暴露在两种不同的OSCC细胞模型（CAL27和HSC-3）中产生一致的生物学反应，包括增殖受限条件下伤口闭合减慢、WST-1信号降低、Cyclin A表达下降和E-cadherin水平升高，而N-cadherin保持低水平且无显著变化。由于未直接测量细胞内ROS/RNS且未纳入专门的sham气流对照，CAP产生的活性物质及其他物理组分对观察表型的具体贡献尚无法确定。这些发现支持将短时CAP暴露视作OSCC模型中涉及代谢活性/存活细胞质量、细胞–细胞黏附及细胞周期相关蛋白表达的广泛细胞反应调节因素，而不能证明单一的抗迁移机制、直接细胞毒作用或特定细胞周期阻滞。未来研究应纳入适当的非肿瘤口腔细胞比较、sham气流对照、ROS/RNS直接测量、增殖与细胞周期分析以及细胞死亡评估，并在更多细胞模型
