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目的：近些年来,金纳米粒子(GNP)被越来越多地应用到癌症的诊断与治疗上,展现出其巨大的潜力和作用。然而单纯的GNP易在体内流通中被网状内皮系统清除,同时一些特殊的肿瘤生理情况,如乏氧肿瘤细胞,则需要金纳米粒子结合特定的药物才能产生较好的治疗效果。本研究将一种专门治疗乏氧肿瘤细胞的药物―替拉扎明(TPZ)与聚乙二醇(PEG)包被的GNP偶联,形成新型的金纳米粒子复合物TPZs-PEG-GNP,检测其在低线性能量转移(LET)X射线和高LET碳离子辐照下的辐射增敏效应,并在此基础上探索其在细胞内的辐射增敏机制,为TPZ与GNP在放射治疗特别是在重离子放疗临床上的应用提供基础数据。材料与方法:本研究以二维培养模式下的人肝癌Hep G2细胞系为研究对象,首先合成了替拉扎明-金纳米粒子复合物TPZs-PEG-GNP;接着用酶标仪检测TPZs-PEG-GNP在200~800nm的紫外-可见光吸收谱;用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)检测其在Hep G2细胞中的摄取量;用MTT法检测复合物对Hep G2细胞的增殖活力的影响;用克隆存活法检测X射线和碳离子辐照下TPZs-PEG-GNP对Hep G2细胞的辐射增敏效应;用免疫荧光法检测X射线辐照下TPZs-PEG-GNP对Hep G2细胞核的损伤情况;用流式细胞仪检测TPZs-PEG-GNP对Hep G2细胞周期的影响;用DCFH-DA探针检测X射线辐照下TPZs-PEG-GNP在Hep G2细胞内的活性氧自由基(ROS)增强效应;用香豆素-3-羧酸(3CCA)羟自由基探针检测X射线和碳离子辐照下TPZs-PEG-GNP在水中的羟自由基辐射增强效应。结果：TPZ偶联到PEG-GNP上形成的TPZs-PEG-GNP对Hep G2细胞基本无毒;在有氧条件下,TPZs-PEG-GNP对Hep G2细胞具有明显的辐射增敏效应且对细胞核有一定的损伤效应;在10%存活水平时,TPZs-PEG-GNP在X射线及碳离子辐照下对Hep G2细胞的辐射增敏比分别为1.23和1.47。TPZs-PEG-GNP对Hep G2细胞具有G1/S阻滞效应;在X射线辐照下能显著增加Hep G2细胞内的ROS产额;在水溶液中能显著增加X射线和碳离子辐照下的羟自由基产额。结论：TPZs-PEG-GNP本身对Hep G2细胞的毒性很小,具有明显的辐射增敏效应,且在碳离子射线下的辐射增敏效应要优于X射线;TPZs-PEG-GNP对Hep G2细胞的辐射增敏效应主要是在辐照条件下通过胞内ROS产额的增加来实现的。