[目 的]通过体内实验和体外实验探讨A549和XWLC-05细胞放射后残留细胞的放射敏感性及DNA损伤修复的变化与差异及相关生物学机制。[方 法]1.A549和XWLC-05细胞体外培养,X线20Gy照射细胞,待残存的细胞增殖恢复稳定生长,即A549照射后残存细胞(A549RT)和XWLC-05照射后残存细胞(XW-05RT)。不同剂量X线照射A549、XWLC-05和A549RT、XW-05RT细胞,平板克隆形成实验比较各组细胞的放射敏感性差异和变化。2.单次 20Gy X 线照射 A549、XWLC-05 和 A549RT、XW-05RT 细胞,照射后0.5h、1h、6h、24h分别采用细胞免疫荧光实验检测γ-H2AX反映细胞的DNA损伤情况,蛋白免疫印迹实验检测细胞DNA损伤修复相关蛋白和PI3K/Akt通道相关蛋白表达的变化和差异。3.将A549和XWLC-05细胞接种至5周龄雄性BALB/C-nu裸鼠右侧背部,构建裸鼠皮下移植瘤模型。待裸鼠皮下移植瘤体积约为0.5cm3时,行6MVX线20Gy单次局部照射移植瘤,照射后不同时间点流式检测A549和XWLC-05皮下移植瘤组织的凋亡率和坏死率,当两组皮下移植瘤凋亡和坏死情况无差异时,处死裸鼠,剥离肿瘤组织,消化处理,再接种于新的雄性BALB/C-nu裸鼠右侧背部,构建残余肺癌组织移植瘤模型。待裸鼠肿瘤体积长至0.1 cm3时,腹腔注射PI3K/Akt特异性通道抑制剂LY294002,并采用X线20Gy单次局部照射裸鼠移植瘤,观察皮下移植瘤和残余肺癌移植瘤的生长情况。采用蛋白免疫印迹实验检测皮下移植瘤和残余肺癌移植瘤的DNA损伤修复相关蛋白和PI3K/Akt通道相关蛋白表达的变化和差异。[结 果]1.A549细胞的放射存活分数高于XWLC-05细胞,两种细胞放射后残存细胞的放射存活分数均低于对应亲本细胞,且A549残存细胞的存活分数高于XWLC-05残存细胞。2.X线20Gy照射后,母本细胞和照射后残存细胞中γ-H2AX的表达均增加,照射后24h仍处于一个较高的水平。在照射后0.5h、6h和24h,A549RT细胞γ-H2AX 的表达均明显高于 A549 亲本细胞(0.5hp=0.00382;6h p=0.017165;24h p=0.021401),照射后1h,两组γ-H2AX的表达无明显差异(p>0.5);照射后0.5h和1h,XWLC-05RT细胞γ-H2AX的表达明显高于XWLC-05细胞(0.5h p=0.045975;1h p=0.004503),而照射后6h和24h两组γ-H2AX的表达无明显差异(p>0.5)。3.A549RT细胞中DNA-PKCs、Ku70和Ku80的表达在照射后6h较A549细胞增强(p<0.01),其它时间点两组表达则无明显差异。A549RT细胞中AKT和p-AKT473蛋白的表达在照射后6h较A549增强(p<0.05),照射后A549RT细胞和A549细胞的p-AKT473、p-AKT308的磷酸化水平无明显差异(p>0.5)。4.XW-05皮下移植瘤的生长速度明显快于XW-05残余肺癌皮下移植瘤组(P<0.05);A549细胞皮下移植瘤组肿瘤的生长速度略快于A549残余肺癌皮下移植瘤组(p>0.05);XW-05组皮下移植瘤生长速度快于A549组(p<0.05)。LY294002处理后,皮下移植瘤和残余肺癌移植瘤体积均显著小于未用药组(P<0.05)。5.LY294002注射小鼠腹腔后,各组小鼠移植瘤和残余肺癌移植瘤组织中p-AKT473磷酸化水平较处理前下降(P<0.05),表明PI3K/AKT通路活性受抑制;联合X线20Gy照射后,XWLC-05残余肺癌移植瘤p-AKT473磷酸化水平较XWLC-05皮下移植瘤组明显减少(P<0.05),XWLC-05残余肺癌移植瘤PI3K/AKT通路活性明显受到抑制。XWLC-05残余肺癌移植瘤和XWLC-05皮下移植瘤AKT、p-AKT308磷酸化水平无明显差异(p>0.05)。XWLC-05残余肺癌移植瘤Ku70的表达较XWLC-05皮下移植瘤明显减少(p<0.05),LY294002联合照射后XWLC-05残余肺癌移植瘤Ku80的表达较XWLC-05皮下移植瘤明显减少(p<0.05),DNA-PKcs的表达在两组之间无明显差异(p>0.05)。[结 论]1.不同的肿瘤细胞对放疗的敏感性不同,这可能导致肺癌对放疗存在异质性。2.放射后残存细胞照射后DNA损伤程度较亲本细胞增加,相应时间点的DNA损伤修复能力增强,二者之间的差异可能影响细胞放射活性。3.不同肺癌细胞的皮下移植瘤生长速度不同,放射后残余肺癌移植瘤生长减慢,PI3K/Akt通道抑制剂LY294002显著降低了肿瘤的生长速度。4.放射后两种移植瘤的DNA损伤修复有变化,可能与PI3K/Akt通道活性有关。