目的：探讨预先低剂量照射对裸鼠移植HepG2肿瘤组织内P53、Bcl-2及Bax蛋白表达以及肿瘤细胞凋亡的影响,并进一步探讨预先低剂量照射增强常规剂量照射对肿瘤杀伤作用的分子学机制。方法：裸鼠左后肢腹股沟皮下接种HepG2肝癌细胞,接种后14d随机分为6个实验组,假照组(0cGy)、D1组(7.5cGy剂量率=7.5cGy/min)、D2组(200cGy剂量率=100cGy/min)、D1+2h+D2组、D1+6h+D2组和D1+12h+D2组。各实验组荷瘤鼠均于末次照射后24h处死,分别取肿瘤组织,免疫组化染色检测肿瘤组织中P53及Bc1-2、Bax蛋白的表达情况,以Tunel法检测肿瘤细胞凋亡。结果：联合照射各组与常规组相比凋亡指数增加,P53和Bc1-2蛋白阳性百分数下降明显(P<0.01),D1+6h+D2组、D1+12h+D2组与D2组比较凋亡指数增加且Bcl-2蛋白阳性百分数下降均有统计学意义(P值均<0.005)。结论：预先低剂量辐射与随后常规剂量照射结合,能够通过减少P53及Bcl-2蛋白表达,增加Bax蛋白表达,导致肿瘤细胞凋亡增加,增强常规剂量照射的抗肿瘤作用,具有辅助肿瘤放射治疗的实际临床意义。