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目的:胶质瘤是当前发病率最高的原发神经肿瘤,恶性胶质瘤向周围呈浸润性生长,单纯手术治疗很难根治切除,放射治疗在胶质瘤的综合治疗当中具有重要的作用。然而由于胶质瘤能够耐受一定的辐射,因而放射治疗的效果往往欠佳。先前的研究中发现miR-221和miR-222在胶质瘤中的表达水平高于正常星形细胞,并且在下调胶质瘤细胞内miR-221和miR-222的表达后,肿瘤细胞的恶性生物学行为如增殖,侵袭等明显受到抑制。本研究重点探讨了胶质瘤细胞在受到放射线刺激后,肿瘤细胞内miR-221和miR-222的表达变化。此外,分析了抑制胶质瘤细胞内miR-221和miR-222的表达后,肿瘤细胞放射敏感性的变化,通过上述研究,我们以期了解miR-221/222与DNA损伤修复反应(DNA damage response,DDR)之间相互作用的机制,从而更加深入地理解胶质瘤产生放射抗性的机制,为在胶质瘤的放疗方面提供新的临床治疗策略。方法:1.2Gy剂量X射线照射人胶质瘤细胞系U251,U87和LN229,RT-PCR检测受照前及受照后3h和6h细胞内miR-221和miR-222的表达变化。Ch IP实验分析miR-221与miR-222的转录因子,探讨胶质瘤受到放射刺激后miR-221与miR-222表达是否发生变化及其发生改变的分子机制。2.用脂质体介导共转染AS-miR-221/222(antisens oligo nucleotide,AS)于U251,U87和LN229细胞内,敲低胶质瘤细胞内miR-221/222的表达。细胞转染成功后,分别进行0Gy、2Gy、4Gy、6Gy、8Gy、10Gy剂量X射线照射,通过平板克隆形成实验计算细胞存活率,以集落形成情况判断肿瘤细胞放射敏感性的变化,并且进一步探讨miR-221/222调控胶质瘤放射敏感性的分子机制。利用U251细胞系建立裸鼠皮下荷瘤模型,给予AS-miR-221/222瘤体注射及放射治疗干预,同时设立对照,游标卡尺定期测量皮下肿瘤的大小,观察不同组别间皮下胶质瘤生长的快慢。此外,免疫组织化学染色观察不同组别肿瘤组织中放射敏感性相关蛋白DNA-PKcs及p Akt的表达情况。结果1.人胶质瘤细胞系U251,U87和LN229在受到放射线刺激后,转录因子c-jun磷酸化水平增高,进而促进了细胞内miR-221和miR-222表达水平升高。2.U251,U87和LN229细胞中miR-221/222的表达被敲低后,平板克隆形成实验结果显示,胶质瘤细胞在受到放射线照射后,细胞存活率明显降低。miR-221/222依赖激活Akt路径和上调DNA-PKcs活性促进了DNA损伤的修复,从而增强了胶质瘤细胞的放射抗性。AS-miR-221/222转染裸鼠皮下荷瘤模型,可显著降低肿瘤组织内miR-221/222的表达,AS-miR-221/222转染联合放射治疗组胶质瘤的生长速度最缓慢。裸鼠瘤体组织进行免疫组织化学染色显示,敲低miR-221/222的表达后,pAkt与DNA-PKcs蛋白的表达水平也随着显著下降。结论1、人脑胶质瘤细胞U87,U251和LN229在受到放射线刺激后,细胞内miR-221和miR-222的表达水平会出现升高。2、c-jun是miR-221和miR-222的转录因子,其介导了miR-221/222的基因转录。3、胶质瘤细胞受到放射刺激后,转录因子c-jun的磷酸化水平升高,活化的c-jun促进miR-221/222转录导致miR-221/222表达水平升高。4、人脑胶质瘤细胞U87,U251和LN229内miR-221/222的表达受到抑制后,肿瘤细胞对放射治疗的敏感性明显提高,而上调胶质瘤细胞内miR-221/222表达,则会导致肿瘤细胞放射抗性增强。5、miR-221/222通过激活Akt信号转导通路以及上调DNA-PKcs的活性,增强了肿瘤细胞的DNA损伤修复能力,导致胶质瘤对放射产生耐受。6、miR-221/222不仅可以作为预判胶质瘤对放疗是否敏感的分子标志物,还可以成为放疗增敏的潜在基因靶点。