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研究背景：放射治疗是肺癌最重要的治疗手段之一，然而却因放疗抵抗极易导致肿瘤的复发和残留。肿瘤的放疗敏感性主要与DNA损伤修复能力有关。研究表明，放疗可诱导肿瘤细胞自噬发生，最新研究也报道，自噬可能与DNA损伤修复过程相关，但通过调控自噬可否影响DNA损伤修复，增加肺癌细胞放疗敏感性尚不清楚。研究目的：本课题旨在研究自噬活化剂雷帕霉素上调A549细胞自噬水平后对放疗敏感性的影响及其分子机制。研究方法：以人腺癌A549细胞作为实验对象，实验设对照组（N）、单纯放疗组（IR）、雷帕霉素联合放疗组（R+RAPA）。①采用MTT法检测雷帕霉素对A549细胞增殖的影响，并计算生长抑制率≤10%的浓度（IC10）②R组予0-12Gy射线照射，采用克隆形成实验检测细胞增殖活性，并计算IC50值。③R组及R+RAPA(IC10)予4Gy射线照射，采用Real-time PCR检测Rad51mRNA、Ku70/Ku80mRNA表达，Western blot检测γ-H2AX蛋白、Rad51蛋白、Ku70/80蛋白、p62蛋白、LC3蛋白表达；电镜检测自噬体形成；细胞克隆形成实验检测SF4值。研究结果：①不同浓度雷帕霉素对A549细胞增殖的影响。在10nmol/L-120nmol/L雷帕霉素干预浓度区间，A549细胞抑制率逐渐增高，且呈剂量依赖性(p＜0.05）。雷帕霉素作用后24h IC10=18.4nmol/L。②雷帕霉素调控自噬影响A549细胞放疗敏感性。细胞克隆形成实验发现，在0-12Gy实验剂量范围内，放疗射线对A549细胞具有杀伤作用，IC50=4.194Gy。单纯放疗组及放疗联合雷帕霉素组SF4分别为62.11±3.56%和32.44±2.18%。电镜检测发现，放疗及雷帕霉素均可诱导A549细胞自噬体形成增加，与单纯放疗组相比，雷帕霉素联合放疗组自噬体增加更显著。Western blot检测发现与对照组相比，单纯放疗组及放疗联合雷帕霉素组LC3I减少，LC3II增加，LC3II/LC3I比值增加，p62减少；与单纯放疗组相比，放疗联合雷帕霉素组LC3I减少，LC3II增加，LC3II/I比值增加，p62减少(p＜0.05）。表明通过上调A549细胞自噬，可增加放疗敏感性。③雷帕霉素调控自噬影响放疗敏感性的机制。与对照组相比，放疗后1h，放疗组及放疗联合雷帕霉素组γ-H2AX表达增加（p＜0.05），两组之间无统计学差异；与放疗后1h相比，放疗后24h放疗组及放疗联合雷帕霉素组γ-H2AX蛋白表达减少；放疗后24h，与放疗组相比，放疗联合雷帕霉素组γ-H2AX蛋白表达增加（p＜0.05）。表明放疗可引起A549细胞DSBs损伤，采用Rapamcin上调A549细胞自噬水平，可使A549细胞DSBs损伤持续存在。与对照组相比，放疗组Rad51蛋白表达增加（p＜0.05），Ku70蛋白、Ku80蛋白无明显变化，放疗联合雷帕霉素组Rad51蛋白、Ku80蛋白减少（p＜0.05），Ku70无明显变化；与放疗组相比，放疗联合雷帕霉素组Rad51、 Ku80蛋白减少（p＜0.05），Ku70无明显变化。表明采用Rapmycin上调A549细胞自噬水平，可通过抑制放疗后Rad51蛋白、Ku80蛋白表达，减少DSBs修复。与对照组相比，单纯放疗组Rad51mRNA于2h、4h增加（p＜0.05)，Ku70mRNA、Ku80mRNA无明显变化；与对照组相比，放疗联合雷帕霉素组Rad51mRNA于2h、4h增加（p＜0.05)，Ku70mRNA、Ku80mRNA变化不明显；放疗组与放疗联合雷帕霉素组之间Rad51mRNA、Ku70mRNA、Ku80mRNA表达无统计学差异。表明放疗可诱导Rad51mRNA表达上调，而对Ku70mRNA、Ku80mRNA无明显影响，采用Rapamycin上调A549细胞自噬，并未影响放疗后DSBs修复相关分子mRNA表达。结论：①雷帕霉素可抑制A549细胞存活，并呈剂量依赖性。②自噬可增加A549细胞放疗敏感性。③自噬可能通过抑制DSBs修复过程，增加A549细胞放疗敏感性。