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目的：前期的研究表明, LyGDI在非小细胞肺癌组织和细胞中上调表达,并且与肿瘤转移以及化疗和电离辐射抗性增强相关。本研究通过外源性恢复miR-34a在非小细胞肺癌A549（p53+/+）和H1299（p53-/-）细胞中的表达,观察其对细胞生长与增殖、细胞衰老以及细胞凋亡等表型的影响。进一步分析关键信号分子的表达，并验证miR-34a对LyGDI的靶向抑制调控作用以及其在非小细胞肺癌A549细胞中的放射增敏作用，并探讨其作用机制，为小分子联合电离辐射，改善临床恶性肿瘤的放疗效果提供科学依据和实践基础。方法：1.选用非小细胞肺癌A549（p53+/+）和H1299（p53-/-）细胞株。用LipofectamineTM2000将合成的成熟miR-34a序列转染细胞。2.MTT实验分析miR-34a转染对细胞的生长和增殖影响，β-糖苷酶检测试剂盒，分析miR-34a转染对细胞衰老的影响；使用Annexing V/PI凋亡试剂盒染色，流式细胞仪检测细胞的凋亡；使用藻红B（Erythrosine B）染色检测细胞死亡；用免疫印迹（western blot）实验，检测CDK4、E2F3、Bcl-2、Puma蛋白的表达。3.生物信息学方法预测miR-34a有与LyGDI的3’非翻译区（3’-UTR）相互作用的位点。将化学合成的miR-34a成熟序列转染到A549细胞中，real time-PCR检测LyGDI在mRNA水平上表达量的变化；western blot检测LyGDI蛋白水平表达量的变化；将化学合成的miR-34a转入稳定表达GFP-LyGDI融合蛋白的A549细胞中，倒置荧光显微镜检测GFP荧光强度的变化。4.分别用合成的miR-34a成熟序列转染、γ射线照射和miR-34a联合γ射线处理A549细胞，通过克隆形成实验得到细胞的存活曲线；Annexin V凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡情况；western blot检测LyGDI相关信号通路蛋白的表达。结果：转染miR-34a成熟序列，可以显著的抑制非小细胞肺癌A549和H1299细胞的增殖生长；miR-34a转染组细胞的衰老率明显升高；细胞的凋亡和死亡率也显著增高；抗凋亡、抗衰老和促增殖相关的蛋白Bcl-2、E2F3、CDK4表达也显著的下调，而促凋亡的Puma蛋白则表达明显上调。miR-34a可以抑制A549细胞中LyGDI在mRNA和蛋白质水平上的表达，并能抑制稳定表达GFP-LyGDI融合蛋白的A549细胞的荧光强度。miR-34a可以通过靶向作用于LyGDI来促进细胞质中的Rac1向细胞膜转移并活化，从而促进A549细胞的凋亡。miR-34a还能间接下调COX-2的表达，从而促进细胞凋亡。miR-34a可以促进电离辐射诱导的A549细胞凋亡，进而增加A549细胞对电离辐射的敏感性。结论：1.外源上调miR-34a的表达，可以通过下调E2F3和CDK4等靶标基因的蛋白的表达，有效的抑制非小细胞肺癌A549和H1299细胞的生长，并促进细胞的衰老；外源上调miR-34a的表达，还可以通过下调Bcl-2的蛋白的表达，并上调其同家族促凋亡蛋白Puma的表达来促进A549和H1299细胞的凋亡。2.LyGDI是miR-34a一个新的靶标基因，在A549细胞中，miR-34a可以在mRNA和蛋白水平下调LyGDI的表达。3.外源上调miR-34a的表达，可直接下调了LyGDI的表达，并促使Rac1向细胞膜上转移并活化，此外，miR-34a可通过靶向抑制LyGDI间接下调COX-2的表达，从而促进电离辐射诱导的A549细胞凋亡以及辐射的敏感性。