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目的:从细胞和裸鼠动物模型水平,研究比较不同时间间隔的相同大剂量X射线对人肺腺癌细胞系Anip973的影响,及其对肺癌细胞凋亡坏死的影响,推测这种放疗模式的生物学机理。方法:(1)培养建立人肺腺癌细胞系Anip973离体细胞系,医用加速器6MV-X线行细胞两次照射,每次照射20Gy,剂量率为400cGy/min,两次照射间隔时间分别为24h、72h、168h。照射后光镜、电镜观察24h后细胞形态学变化;流式细胞仪检测细胞凋亡;Comet分析定量检测DNA损伤。(2)将培养的人肺腺癌细胞系Anip973接种于裸鼠皮下建立移植瘤模型。至移植瘤平均直径达10mm左右时随机分组固定,清醒状态下进行不同时间间隔(24h、72h、168h)的两次照射,每次照射20Gy,剂量率为400cGy/min。照射后继续饲养,观察肿瘤体积变化,绘制肿瘤生长曲线,计算肿瘤生长延缓时间。结果:1、光镜观察形态学改变:与对照组相比,照射后各组Anip973细胞体积增大,出现较明显的分化。2、电镜观察形态学改变:与对照组相比,照射后各组Anip973细胞细胞肿胀,细胞膜破裂,囊性细胞器扩张,粗面内质网脱颗粒,线粒体肿胀,嵴少而短,呈现典型的细胞凋亡改变,并随着间隔时间的延长,结构完整的细胞逐渐减少。3、流式细胞术检测细胞凋亡:间隔168h组,与间隔24h组和间隔72h组相比,凋亡明显减少,细胞存活率显著减低,细胞多以胀亡形式死亡。4、COMET分析:Anip973细胞尾部DNA百分含量、尾长、尾矩、Olive尾矩等指标,与间隔时间呈现正相关性,随着间隔时间的延长,尾部DNA百分含量在总的彗星DNA中明显升高,且DNA片段迁延长度明显增长。5、观察肿瘤生长延缓:照射后各组均表现出良好的生物学效应,动物瘤体表面皮肤反应以湿性反应为主,出现黄色渗液。间隔168h组肿瘤抑制率,生长延缓明显高于间隔24h组与间隔72h组,24h与72h组间差异无统计学意义。结论:1、大剂量X射线照射后Anip973肺腺癌细胞损伤形式主要表现为胀亡;2、对于单次大剂量放射治疗,相同照射剂量不同间隔时间,随着间隔时间的延长,细胞的损伤呈现出一定的间隔时间相关性,且未出现细胞增殖趋势。3、间隔168h在肿瘤控制率及完全缓解率上,较其他两组有明显优势,考虑可能与肿瘤细胞再氧合及血管生成有关。