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离子辐射产生大量ROS/RNS(reactive oxygen species/reactive nitrogenspecies)，引发细胞凋亡，被广泛用于癌症的放射治疗。绝大部分辐射产生的ROS/RNS来源于线粒体，引发多种线粒体辐射生物效应。线粒体生物发生涉及许多生理病理过程，其缺陷与糖尿病视网膜病变、阿尔兹海默病和衰老等密切相关。资料显示，离子辐射能够诱导人类细胞和小鼠组织中线粒体DNA/核DNA比值的上调，但具体机制目前尚不清楚。线粒体转录因子A(mitochondrialtranscription factor A，TFAM)是核DNA编码的普遍存在于线粒体中的转录因子，在线粒体DNA的转录、复制、稳定性及损伤修复等方面都起着重要的作用。本论文以人肺腺癌A549细胞为主要研究对象，着重研究辐射后细胞内线粒体生物发生及TFAM在其中的作用。具体研究结果如下:
1.辐射对线粒体DNA相对拷贝数的影响:25cGy Alpha粒子辐射后24h，A549细胞中线粒体DNA相对拷贝数呈现上调趋势;
2.辐射对细胞色素C氧化酶活性的影响:25cGy Alpha粒子辐射后24h，A549细胞中由线粒体DNA和核DNA共同编码的细胞色素C氧化酶活性显著增加，而仅由核DNA编码的琥珀酸脱氢酶的活性无显著变化;
3.辐射对TFAM表达的影响:25cGy Alpha粒子辐射后12h，A549细胞和人肝癌SMMC-7721细胞中TFAM表达水平上调，对A549细胞TFAM表达水平的定量分析结果显示TFAM的上调在辐照后12h呈极显著水平;
4.降低TFAM对辐射诱导线粒体生物发生的影响:采用短发夹RNA干扰技术抑制A549细胞中TFAM的表达获得了TFAM稳定敲低的细胞株，25cGyAlpha粒子辐射前后该细胞株线粒体DNA相对拷贝数和细胞色素C氧化酶活性均无明显的变化;
5.PI3K/Akt参与辐射诱导TFAM的上调:抑制剂LY294002处理A549细胞后，25cGy Alpha粒子辐射诱导的TFAM表达的上调被抑制。
上述研究揭示:TFAM参与调控Alpha粒子辐射引发的A549细胞线粒体生物发生。该研究为阐释辐射损伤保护机制及其在肿瘤放疗中的应用提供重要实验依据。