目的肿瘤干细胞(Cancer stem cells,CSCs)对放疗具有内在抗性,是导致肿瘤放疗后复发和转移的关键。研究证实,非干性肿瘤细胞经上皮间质转化(Eptithelial-mesenchymal transition,EMT)后可去分化为CSCs。我们前期工作发现电离辐射可诱导肺腺癌细胞(A549)发生EMT,提示电离辐射可能会诱导非干性(成体)肺腺癌细胞发生干性转变。本研究拟在前期工作基础上,以A549细胞株为研究对象,探讨电离辐射对成体肺腺癌细胞(CD133~-肺腺癌细胞)干性特征的影响以及IL-6/JAK2/STAT3通路在电离辐射诱导成体肺腺癌细胞干性转变中的作用。方法利用CD133抗体标记的磁珠从肺腺癌A549细胞中筛选出CD133~-的细胞亚群(成体A549细胞),利用直线加速器的X射线照射CD133~-细胞,流式细胞仪检测CD133~+细胞的表达,克隆球形成实验检测克隆球形成能力,Transwell迁移实验检测细胞迁移能力,Western Blot法检测CSCs特征基因SOX2和Oct4蛋白表达水平;利用免疫印迹法检测2 Gy和4 Gy X射线照射后CD133~-细胞内IL-6和磷酸化信号转导和转录激活子3(signal transducers and activators of transcription,p-STAT3)的表达水平,并分别用10、20、40 ng/ml的IL-6体外刺激CD133~-细胞,检测CD133~-细胞干性特征;以JAK2激酶抑制剂AG490阻断X射线照射诱导的IL-6/JAK2/STAT3信号通路活化,检测CD133~-细胞干性特征的变化。研究结果采用GraphPad Prism 5软件进行统计学分析,数据以X±s表示,P<0.05为差异有统计学意义。结果1、电离辐射对CD133~-肺腺癌细胞干性特征的影响2 Gy和4 Gy X射线照射后,CD133~+A549细胞比例显著升高,CD133~-细胞的克隆球形成及迁移能力均显著增强,且呈一定剂量依赖性,差异有统计学意义(P<0.05);2 Gy X射线照射后24 h及48 h,CD133~-A549细胞中干性特征基因SOX2及Oct4的表达显著上调,且呈时间依赖。上述实验结果提示:一定剂量的电离辐射可诱导CD133~-肺腺癌细胞获得干性特征。2、IL-6/JAK2/STAT3在电离辐射诱导CD133~-肺腺癌细胞干性转化中的作用研究2 Gy和4 Gy X射线照射后,CD133~-A549细胞内IL-6和p-STAT3的表达显著升高,且呈剂量依赖;与X射线照射相似,IL-6刺激可上调CD133~-细胞内p-JAK2和p-STAT3水平,且CD133~-细胞的克隆球形成、迁移能力及SOX2和Oct4的表达均显著升高。加入JAK2激酶抑制剂AG490阻断IL-6刺激诱导的STAT3活化后,SOX2和Oct4表达及克隆球形成能力均显著降低。最后,加入AG490后,2 Gy X射线照射诱导的CD133~-A549细胞p-STAT3和Oct4表达升高及克隆球形成能力增强也被显著抑制。结论2 Gy和4 Gy X射线照射可诱导CD133~-肺腺癌细胞产生干性特征,其机制与电离辐射活化IL-6/JAK2/STAT3信号通路有关。