研究目的:乳腺癌是我国女性最常见的恶性肿瘤之一,且其发病率及死亡率均呈上升趋势,放射治疗被认为是乳腺癌综合治疗的重要组成部分,它使乳腺癌治疗的疗效及预后有所改善。但是乳腺癌细胞的BRCA基因对于电离辐射有一定的放射抵抗,这是制约其疗效和预后的一个重要因素。本文通过探讨不同的照射剂量对乳腺癌BRCA基因非突变细胞(MDA-MB-231)及乳腺癌BRCA基因突变细胞(MDA-MB-436)的DNA损伤及凋亡的影响,以及PARP-1和BRCA基因在照射引起的乳腺癌细胞DNA损伤修复中的作用及调控机制,为提高乳腺癌放射敏感性提供实验依据。研究方法:1.将乳腺癌BRCA基因非突变细胞MDA-MB-231及乳腺癌BRCA基因突变细胞 MDA-MB-436 分别按照 0Gy、2 Gy、4 Gy、6 Gy、8 Gy、10 Gy照射剂量进行照射,采用流式细胞仪检测MDA-MB-231细胞及MDA-MB-436细胞经过不同照射剂量处理后的凋亡率;应用γ-H2AX免疫荧光实验检测MDA-MB-231细胞及MDA-MB-436细胞经过不同照射剂量后的焦点形成数量,从而检测DNA损伤情况。2.将BRCA突变乳腺癌细胞(MDA-MB-436)以及BRCA非突变乳腺癌细胞(MDA-MB-231)分别按照阴性对照组CTRL,单纯照射组IR,单纯用药组3AB,照射联合用药组IR+3AB来进行分组,照射剂量为8Gy,药物浓度为10mM。通过克隆形成实验检测MDA-MB-231细胞及MDA-MB-436细胞的放射敏感性的影响从而检测3AB是否有放射增敏效果;应用γ-H2AX免疫荧光焦点实验检测MDA-MB-231细胞及MDA-MB-436细胞经过不同因素处理后的焦点形成数量,从而检测DNA损伤情况;采用流式细胞仪检测MDA-MB-231细胞及MDA-MB-436细胞经过不同因素处理后的凋亡率的变化。研究结果:1.流式细胞仪检测结果显示:随着照射剂量的增加,乳腺癌细胞的凋亡也随之增加,且在8Gy剂量照射时细胞的凋亡率达到最高(MDA-MB-231 19.220%;MDA-MB-436 21.245%)。然而,在 1OGy 剂量照射时,两株细胞的凋亡率虽然较8Gy时有所降低(MDA-MB-231 17.285%;MDA-MB-436 18.975%),但其差异不具备统计学意义。且在相同剂量照射下,MDA-MB-231细胞的凋亡率低于MDA-MB-436细胞的凋亡率并具有统计学意义。γ-H2AX免疫荧光实验结果显示:随着照射剂量的增加,两株乳腺癌细胞的焦点形成数均增多,即表明其DNA损伤情况均加重。在8Gy时焦点数达到最高(MDA-MB-231 45个;MDA-MA-436 47个),在1OGy时两株细胞的焦点数与8Gy时的焦点数差异没有统计学意义。在相同照射剂量的条件下,BRCA基因突变乳腺癌细胞株MDA-MB-436的焦点形成数高于BRCA非突变乳腺癌细胞株MDA-MB-231的焦点形成数,即表明相同照射条件下,BRCA突变乳腺癌细胞的DNA损伤情况较BRCA基因非突变乳腺癌细胞的DNA损伤情况更严重。.2.(1)克隆形成实验提示BRCA突变细胞MDA-MB-436较BRCA非突变细胞MDA-MB-231放射敏感性明显升高,PARP-1抑制剂3AB可增加两种细胞的放射敏感性。(2)在相同的处理因素下,γ-H2AX免疫荧光焦点实验显示BRCA突变细胞(MDA-MB-436)DNA双链的损伤情况相比BRCA非突变细胞(MDA-MB-231)明显升高,而PARP-1抑制剂3AB可以进一步增加照射引起的DNA损伤,IR+3AB组的MDA-MB-436细胞DNA损伤最明显。(3)流式细胞术结果显示IR+3AB组的凋亡率最高,且具有统计学意义(P<0.05)。同样的处理因素,BRCA突变细胞(MDA-MB-436)相比BRCA非突变细胞(MDA-MB-231),凋亡率明显增加,具有统计学意义(P<0.05)。研究结论:1.随着照射剂量的不断增强,乳腺癌细胞的DNA双链损伤情况及凋亡率均明显增加,但在一定照射剂量后达到平台期。BRCA基因突变组乳腺癌细胞的DNA双链损伤情况及凋亡均较BRCA基因非突变组乳腺癌细胞明显增加。2.在PARP-1抑制剂联合电离辐射的作用下,乳腺癌细胞的放射敏感性,DNA损伤情况以及细胞的凋亡率均较单纯使用抑制剂、单纯电离辐射更为明显。且在PARP-1抑制剂联合电离辐射处理条件下,BRCA基因突变的乳腺癌细胞产生的DNA损伤、凋亡率和放射敏感性方面均较BRCA基因非突变乳腺癌细胞明显增加,表明PARP-1抑制剂联合电离辐射增加BRCA基因突变乳腺癌细胞的DNA损伤及凋亡。