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食管癌在我国属于常见的恶性肿瘤之一,近年发病率呈缓慢上升趋势,病死率占癌症死亡率的第四位。食管癌的治疗方法非常多,主要治疗手段包括手术,放射治疗和化疗等,但疗效均不理想,食管癌患者的五年生存率未见明显提高[1],故有必要寻找新的食管癌治疗方法。18F-FDG是目前临床上应用最多的肿瘤代谢显像剂,18F衰变时发射正电子,通过湮没辐射产生γ射线,能量为635keV。由于恶性肿瘤原发灶及转移灶可以高度选择性地摄取18F-FDG,而且肿瘤细胞对18F-FDG的摄取率随着其恶性程度得增高而提高,故其恶性程度越高,治疗效果就越好。目的:本课题通过18F-FDG作用于Eca-109食管癌细胞后6h、12h、24h和48h,观察Eca-109细胞受照后细胞形态学变化、细胞增殖抑制率、凋亡率、细胞内活性氧水平及其线粒体膜电位变化等方面,探讨不同放射性浓度18F-FDG诱导Eca-109食管癌细胞凋亡的可能机制,为18F-FDG用于临床肿瘤治疗提供实验依据。方法:（ 1）细胞培养:将Eca-109食管癌细胞接种于含10%小牛血清的RPMI1640培养基中,37℃、5%CO2传代培养。（2）细胞照射:取指数生长期细胞,于传代24h后分别加入18F-FDG使其终放射性浓度分别为0,9.25,18.5,37,74 MBq/ml,对照组仅加入等体积的RPMI1640完全培养基,进行实验。（3）细胞形态学观察取各浓度组18F-FDG照射Eca-109细胞24h后和对照组细胞,于倒置显微镜下观察细胞形态学变化,并照相。透射电子显微镜观察:收集37 MBq/ml的18F-FDG照射48h的细胞及对照组细胞, 0.25%胰蛋白酶消化,离心,PBS洗涤,40C预冷的2.5%戊二醛固定等,透射电镜观察超微结构。（4）MTT法测定细胞增殖抑制率:取指数生长期细胞,胰酶消化,计数,将细胞悬液浓度调为3.0×104/ml,接种于96孔板中,每孔200μl,培养24h后照射组加18F-FDG(浓度分别为9.25,18.5,37,74 MBq/ml),空白孔加入200μl培养基。继续培养12、24、48h后每孔加入20ul浓度为5mg/ml的MTT溶液,继续培养4h后弃培养基,每孔加入DMSO 150ul,酶标仪上检测测各孔的OD值（波长570nm）。计算细胞增殖的抑制率。（5）3H-TdR掺入法:将细胞以密度为6×105/ml接种于24孔培养板板中,每孔2ml,24h后加入不同浓度的18F-FDG,继续培养24h后再加入放射性浓度为100uCi/ml的3H-TdR 20ul,继续培养24h,并设立对照组。胰酶消化细胞,制样,液体闪烁法测定各样品的cpm值。（6）细胞凋亡率的检测:0.25%的胰酶消化收集处理24h后的细胞,PBS洗涤细胞两次, 70%乙醇（-20℃预冷）固定4h或过夜,PBS洗涤,用50μlRNA酶（5mg/ml）37℃孵育30min,PI溶液染色,避光反应15min,流式细胞仪检测。（7）细胞内活性氧的测定:18F-FDG照射细胞后6h,PBS洗涤2次,分别加入150μl DCFH-DA（20μmol/L）工作液, 37℃孵育30min,PBS洗涤3次,以流式细胞仪检测, WinMDI软件分析。空白对照组细胞按同样步骤操作。（8）Rhodamine 123检测线粒体膜电位变化:0.25%的胰酶消化收集处理24h后的细胞,PBS洗涤细胞两次,细胞重悬于培养基中;加入10mg/ml罗丹明123染液10μl,30min后PBS洗两次。离心,重新悬浮于PBS中,终体积约250μl。流式细胞仪测定细胞内罗丹明123的荧光强度:激发波长488-505nm,发射波长530nm。应用WinMDI软件进行分析。对照组细胞按同样步骤操作。结果:（1）倒置显微镜和透射镜观察到各18F-FDG照射组均可见到凋亡细胞,细胞皱缩、体积变小、染色质边集、细胞核固缩、细胞破裂,形成凋亡小体等。随着18F-FDG浓度的增加,凋亡细胞明显增加。（2）MTT法和3H-TdR掺入率法表明,Eca-109细胞的抑制率随着18F-FDG药物放射性浓度的增加及作用时间的延长显著的增加。（3）随着18F-FDG放射性浓度增加细胞凋亡率逐渐增加。Eca-109细胞凋亡率（%）分别为5.2±0.44,10.5±1.08,19.37±3.98,39.87±3.51（各组与对照组细胞凋亡率0.97±0.28比较,P<0.05）。（4）随着18F- FDG浓度的增大,DCFH-DA处理后,强荧光部分细胞比例(分别为19.07%±1.40%、23.93%±3.18%、66.23%±5.94%、78.13%±1.96% )逐渐增多,除低浓度组（19.07%±1.40%）外,各组与对照组（13.13%±2.90%）相比,差异有统计学意义（P<0.05）。表明经18F- FDG处理后,细胞内ROS水平增多。（5）加入不同放射性浓度18F-FDG 24h并经Rho123处理后,强荧光部分细胞比例逐渐减少,与对照组相比,差异均有统计学意义（P<0.05）。表明经18F-FDG处理后,线粒体膜电位水平下降。结论:18F-FDG能诱导Eca-109细胞凋亡,其可通过发射的β+射线对Eca-109细胞进行内照射,产生ROS,损伤线粒体,使其膜电位下降,引起Eca-109细胞凋亡,且凋亡率随着药物活度浓度的增大而提高。