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目的:检测体外培养食管癌细胞中H2AX、STAT1照射前后mRNA及蛋白水平的变化,探讨H2AX、STAT1表达与放射线的时间剂量效应关系,为放射增敏的基因疗法提供理论依据。方法:(1)在人食管癌细胞株TE1、TE13和Eca109细胞中,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测H2AX和STAT1 mRNA表达,免疫组织化学、western blotting和流式细胞技术(FCM)检测H2AX和STAT1蛋白表达;(2)采用克隆形成实验检测TE13和Eca109食管癌细胞的放射敏感性;(3)食管癌细胞株TE13、Eca109在4Gy照射后0-24h及0-10Gy照射后0.5h,应用western blotting检测γ-H2AX和pSTAT1蛋白表达的变化;(4)应用激光共聚焦显微镜检测Eca109食管癌细胞照射后γ-H2AX和pSTAT1斑点形成情况及不同剂量-时间照射后γ-H2AX斑点的动态变化。结果:(1) TE1、TE13和Eca109这3株食管癌细胞中,H2AX在mRNA水平和蛋白水平上均有表达,3种食管癌细胞之间H2AX的表达未见明显差异(P>0.05)。STAT1在TE13和Eca109食管癌细胞中采用免疫组织化学未检测到,但是应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、western blotting和流式细胞技术(FCM)检测,显示在3种细胞中均有表达,且之间表达无明显差异(P>0.05);(2)克隆形成实验发现TE13和Eca109细胞接种效率分别为54.62 %和67.68 %,D0值分别为2.35Gy和3.04Gy,SF2值分别为0.752和0.796,提示TE13细胞放射敏感性高于Eca109细胞;(3) Western blotting结果显示,食管癌细胞TE13、Eca109中pSTAT1蛋白在0Gy -10Gy照射后0.5h及4Gy照射后0-24h,表达均没有明显变化(P>0.05);(4)Western blotting结果显示,食管癌细胞TE13、Eca109在0Gy -10Gy照射后0.5h,随照射剂量增加,γ-H2AX表达量逐渐增加,各剂量组与对照组比较有显著性统计学差异(p<0.05),γ-H2AX蛋白表达量与照射剂量存在正相关关系,2种食管癌细胞TE13、Eca109的确定系数分别为:0.923、0.957;在4Gy照射后0-24h条件下结果表明照射后0.5h,γ-H2AX表达达到峰值,之后随时间延长γ-H2AX表达逐渐下降,至24h基本达到未照射水平,各剂量组与对照组比较有显著性统计学差异(p<0.05);(5)应用激光共聚焦显微镜检测显示,食管癌细胞Eca109在4Gy照射后5min即有γ-H2AX斑点形成,照射后0.5h达最大值,之后斑点数量逐渐减少,至24h斑点基本消失。在0Gy-10Gy照射后0.5h,随照射剂量增加,γ-H2AX斑点数量逐渐增多;而STAT1在照射后未见核内斑点的形成,顺铂药物处理后可观察到STAT1核内斑点的形成,但电离辐射+顺铂共同处理后核内斑点数量无明显变化。结论:1、H2AX和STAT1在3种食管癌细胞TE1、TE13及Eca109 mRNA水平和蛋白水平上均有表达;2、Eca109细胞放射抗拒性高于TE13细胞;3、放射线作用后对STAT1蛋白的磷酸化及核内斑点未见影响,经顺铂药物处理后可观察到STAT1核内斑点的形成,但是与放射线联合后斑点数量未见变化;4、γ-H2AX蛋白表达及H2AX核内斑点与放射线存在时间剂量效应关系。