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目的:本实验以香烟烟雾与氡单独和联合对人支气管上皮细胞(BEAS-2B细胞)体外染毒,探讨香烟烟雾与氡对BEAS-2B细胞活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxydeoxyguanosine,8-OHdG)、细胞周期与凋亡、恶性转化及基因mRNA表达的异同,并初步探讨两者单独和联合作用的形式和机制,为进一步研究吸烟和氡致肺癌提供理论依据。方法:将对数生长期的BEAS-2B细胞以每孔1×105/ml的密度接种于transwell培养皿中,每孔1.5ml。细胞贴壁后将transwell培养皿置于细胞气体染毒装置中染毒,培养基雾化保持细胞湿润,氧气浓度21%,流量10ml/min。以细胞增殖抑制率判断模型合适的染毒时间和浓度。确定好合适的染毒时间及浓度后,将细胞随机分为对照组(C组)、单独烟雾染毒组(Sm组)、单独氡染毒组(Rn组)、先染烟后染氡组(Sm+Rn组)和先染氡后染烟组(Rn+Sm组)。Sm组烟雾浓度为20%,每次染烟10min; Rn组氡浓度为20000Bq/m3,每次染氡20min,Sm+Rn组先染烟10min然后染氡20min;Rn+Sm组先染氡20min然后染烟10min;其中联合染毒组香烟烟雾与氡的浓度同Sm组和Rn组。各染毒组每周染毒两次后传代,待细胞生长至对数生长期后继续染毒。对照组暴露于无菌空气中,其余条件同染毒组。染毒后:(1)CCK-8法检测染毒第1代细胞增殖抑制率。(2)激光共聚焦显微镜荧光探针技术检测染毒第1代和第5代细胞内活性氧(ROS)的平均含量。(3)8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)酶联免疫法检测染毒第1代和第5代8-OHdG含量。(4)流式细胞仪分析染毒第1代和第5代细胞周期和细胞凋亡情况。(5)染毒第5代细胞停止染毒,常规传代至第5代,以细胞倍增时间、血清抗性实验、软琼脂克隆形成实验分析细胞恶性转化情况。采用RT-PCR方法检测细胞FHIT基因、突变型p53基因、p16基因mRNA的表达情况。结果:(1)染烟和氡的细胞模型建立分析结果显示:染毒时间相同,染毒浓度越高,细胞增殖抑制率越高;染毒浓度相同,染毒时间越长,细胞增殖抑制率越高。(2)染毒对细胞内ROS和8-OHdG含量的影响:与对照组细胞相比,染毒第1代和第5代染毒组细胞内ROS含量和8-OHdG含量均显著升高;与单纯染毒组相比,染毒第1代和第5代联合染毒组细胞内ROS含量和8-OHdG含量均显著升高,表明联合染烟与染氡对细胞内8-OHdG的产生有协同作用。染毒第5代各组与染毒第1代对应组相比,8-OHdG含量显著升高。(3)细胞周期与凋亡分析结果显示:与对照组相比,染毒第1代各组G2/M期细胞百分比均显著减少;与对照组相比,染毒第1代和第5代组细胞凋亡率均显著升高;染毒第1代联合染毒组细胞凋亡率与单独染毒组相比升高。染毒第5代各组细胞G2/M期百分比与染毒第1代对应组相比均显著增多,而细胞凋亡率均显著下降。(4)恶性转化结果显示:与对照组和单独染毒组相比,联合染毒组细胞血清克隆形成率和软琼脂克隆形成率显著增高,倍增时间显著缩短。(5)各组基因mRNA表达结果显示:与对照组细胞相比,Rn+Sm组细胞p16基因和FHIT基因mRNA表达显著降低;突变型p53基因mRNA表达显著升高。结论:(1)建立了体外染烟和染氡的细胞模型。(2)体外染烟和染氡可对细胞产生明显的DNA氧化损伤作用,使细胞凋亡率上升,联合染烟与染氡对细胞的氧化损伤和恶性转化程度影响有协同作用。(3)先染氡后染烟可使细胞p16基因和FHIT基因mRNA表达降低,突变型p53基因mRNA表达升高。