目的:探讨放射性<125>I粒子持续低剂量率照射对CL187结肠癌细胞的抑制作用和作用机制。 方法 :1.<125>I粒子持续低剂量率照射放射生物学模型的建立:模型分上下两层,底层为粒子板,上层为培养板。粒子板和培养板平行间距为12mm。培养板厚3mm,由聚苯乙烯材料制成。粒子板每个照射单元以34mm为直径的圆周上等距离排列14颗粒子,相邻粒子的夹角为25.7度。照射时,整个模型底层以3mm厚的铅板铺垫,上方以3mm厚的铅罩盖合,铅罩的两侧分别留置5个通气孔。为了防止粒子滑动,在粒子板上设计了凹槽,凹槽为4.5×0.8mm的半圆柱形,凹槽长轴中心点与圆周相切。这样可使粒子正好有一半位于凹槽内,从而能使粒子平面与粒子板处于同一平面上。取84颗3.7×10<4>MBq活度<125>I粒子放入粒子板凹槽内。将6个35mm的培养皿放在培养板的相应位置上。取24枚标定后的TLD,每个培养皿5枚,分别放在粒子照射单元的圆心点、粒子点、圆心和粒子的中点、两个粒子中点与圆心连接线的中点、两个相邻粒子的圆弧中心点。在培养皿内加适量的水后照射。各培养皿分别照射6天和10天后取TLD读数。TLD标定后绘出时间剂量曲线,确定TLD的刻度。粒子照射后,记录TLD读数,绘制粒子照射的剂量时间表,计算照射不同剂量需要的时间。 2.人结肠癌CL187细胞剂量存活曲线:采用人结肠癌CL187细胞系体外培养,分<60>Co高剂量率照射组、<125>I低剂量率照射组和空白对照组,高剂量率组2Gy/min给予细胞1、2、4、6、8、10Gy的照射,低剂量率组以2.77cGY/h的初始剂量率给予相同剂量,根据照射后48h肿瘤细胞死亡率和照射后14天克隆形成率评价不同照射方式对肿瘤细胞的杀伤效果。将1×10<4>个细胞种植于35ml培养皿后进行低剂量率照射,在培养皿内以3mm为边长分区,随机选出10个方形区。在照射后不同时间用显微镜观察并计数所有选区一个低倍镜视野的细胞数,然后计算细胞数相对于照射时间的变化,计算细胞照射条件下的倍增时间。 3.不同剂量照射下细胞周期的变化和细胞凋亡的影响:放射性<125>I粒子以2.77Gy/h的剂量率,给予细胞2、5、10Gy的照射,应用流式细胞术Annexin-FITC和PI双染法测量凋亡,PI染色测量照射后细胞周期的变化。 4.不同剂量照射CL187细胞后EGFR和Raf表达研究:采用间接免疫荧光标记法测定CLDR,单克隆抗体,以及CLDR和单克隆抗体共同作用下CL187细胞EGFR和Raf的表达情况。 结果: 1.TLD标定剂量和读数线性关系良好,培养皿吸收剂量均匀度为1.34。2.<60>Co高剂量率照射组D<,0>、Dq、N值分别为1.84、0.49、1.85,<125>I低剂量率组D<,0>、Dq、N值分别为1.31、0.18、1.38RBE=D<,10><60>Co/D<,10><125>I=4.23/3.01=1.40。3.低剂量率照射组细胞凋亡从低剂量到高剂量虽然有所增加,但均未出现大量细胞浓集。在2Gy时,仅有轻度的细胞凋亡;在5Gy时,凋亡达到峰值;10Gy时,凋亡率仍然很高,但比5Gy时有所下降。2Gy引起轻度的G<,2>/M期阻滞:5Gy时,细胞G<,2>/M期阻滞高峰:在10Gy时,G<,2>/M期阻滞的细胞比率较5Gy时下降.但比2Gy高。CLDR时S期细胞比率明显的变化细胞G<,2>/M期阻滞和细胞凋亡成正相关。4.CLDR照射条件下EGFR和Raf表达升高.单克隆抗体阻断后CLDR下EGFR表达没有变化:同时CLDR对Raf表达也没有影响。 结论:在相同剂量条件下,<125>I粒子持续性低剂量率照射比<60>Co高剂量率组对CL187肿瘤细胞具有更强的杀伤效应:G<,2>/M期阻滞引起的凋亡是低剂量率照射杀伤肿瘤细胞的主要机制。CLDR照射通过MAPK通路起作用,EGFR抗体对CLDR具有放射增敏作用。