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目的：探讨由CD133标记的脑胶质瘤干细胞与非肿瘤干细胞（CD133阴性细胞）之间放射敏感性及其DNA双链断裂损伤及修复的差异性。方法：选择脑胶质瘤U251和U87细胞株，分别应用流式细胞仪分选出CD133+和CD133-细胞后，采用细胞克隆形成实验观察其放射敏感性；应用免疫荧光检测照射后不同时间点γ-H2AX灶的表达水平以观察DNA双链断裂的损伤及其修复。结果：脑胶质瘤U251和U87细胞株未接受照射时，CD133-细胞克隆形成率均显著低于CD133+细胞（t=3.339，p=0.003；t=3.721，p=0.004）；4Gy照射后，U251细胞株，CD133+和CD133-的克隆形成率与未照射组相比分别下降了25%和38%，均存在显著差异（t=2.837，p=0.011；t=4.717，p=0.000）；U87细胞株，CD133+的克隆形成率与未照射组相比下降了16%，无显著差异（t=0.65，p=0.55），而CD133-的克隆形成率与未照射组相比下降了50%，存在显著差异（t=3.162，p=0.025）。4Gy照射后0.5h和6h，U251和U87细胞株的γ-H2AX灶表达水平均显著高于未照射时，但CD133+和CD133-细胞之间γ-H2AX灶的表达水平无明显差异（U251：t=0.038，p=0.973；t=0.764，p=0.524。U87：t=0.119，p=0.911；t=0.378，p=0.991）。照后24h，U251和U87细胞株γ-H2AX灶的表达均明显下降，且CD133+细胞γ-H2AX灶的阳性率显著低于CD133-细胞（t=22.69，p=0.002；t=4.989，p=0.008）。结论:脑胶质瘤U251和U87细胞株干细胞的放射敏感性要显著低于非肿瘤干细胞，其原因可能与干细胞对放射所致DNA双链断裂损伤的修复能力要高于非肿瘤干细胞有关。