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目的:观察芹菜素对人源胶质瘤干细胞（glioma stem cells,GSC）SU3和它的同源耐放射细胞SU3-5R及其裸小鼠异位移植瘤的放射增敏作用,并阐明其作用的靶标和对糖酵解抑制的机制,为将来芹菜素应用于胶质瘤的放疗增敏提供可靠的药理学依据。方法:首先进行体外细胞实验,分别将SU3和SU3-5R细胞分为对照组、1‰DMSO组、芹菜素7.5和15μM组、辐照组、1‰DMSO+辐照组、芹菜素7.5μM+辐照组和芹菜素15μM+辐照组,观察对这两种细胞增殖、迁移和集落形成能力的影响。进一步选用7.5μM芹菜素联合辐照处理两种细胞,采用流式细胞分析法检测对细胞干性标志物CD133表达的影响,以及用彗星实验检测对辐照后细胞DNA损伤修复能力的影响。为探讨芹菜素的放射增敏机制,分别将两种细胞分为对照组、1‰DMSO组、芹菜素7.5μM组、辐照组、1‰DMSO+辐照组和芹菜素7.5μM+辐照组,用比色法检测细胞内的乳酸含量,用Western blot法检测细胞内缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1 alpha,HIF-1α）、葡萄糖转运体-1（glucose transporter-1,GLUT-1）、GLUT-3、M2型丙酮酸激酶（pyruvate kinase M2,PKM2）和核因子κB（nuclear factorκB,NF-κB）的蛋白表达。为进一步论证芹菜素的作用靶标,分别建立缺氧诱导的HIF-1α表达模型和脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）刺激的NF-κB表达模型,实验各分为对照组、缺氧/LPS组、缺氧/LPS+1‰DMSO组,缺氧/LPS+芹菜素7.5μM组。采用6 h缺氧培养细胞建立HIF-1α过表达模型,以1μg/m L LPS刺激细胞28 h建立NF-κB过表达模型,检测细胞内HIF-1α、GLUT-1、GLUT-3、PKM2、NF-κB和IκB蛋白的表达。体内异位移植瘤模型,采用雌性BALB/c裸小鼠,于左侧腹股沟皮下接种3×10~6个SU3-5R细胞,30天成瘤后,随机分为对照组、芹菜素组、放疗组、芹菜素+放疗组。给药小鼠每日给予灌服20 mg/kg的芹菜素,3日后放疗小鼠接受8 Gray的X射线局部照射,给药9天后进行相同剂量的二次照射,在二次照射3天后处死小鼠,收集全血,剥离瘤组织。测量肿瘤体积、瘤重和瘤重系数,同时检测小鼠空腹血糖、血清及瘤组织中的乳酸含量,瘤组织中己糖激酶（hexokinase,HK）、果糖磷酸激酶（6-phosphofructokinase,PFK）、丙酮酸激酶（pyruvate kinase,PK）及乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）的活性,以及HIF-1α、GLUT-1、GLUT-3、PKM2、NF-κB和IκB的蛋白表达。结果:结果显示,7.5μM芹菜素对两种GSC的存活率、迁移和集落形成能力均未见有明显影响,而15μM芹菜素则出现明显的抑制作用（P＜0.05或P＜0.01）。8 Gray辐照对SU3有显著的杀伤作用（P＜0.01）,而对SU3-5R则未见有影响。7.5μM或15μM芹菜素与8 Gray联合能相加或协同降低两种GSC的存活率、迁移和集落形成能力（P＜0.05或P＜0.01）。7.5μM芹菜素可降低辐照引起的细胞CD133表达增加,延长DNA损伤修复时间（P＜0.01）。7.5μM芹菜素联合8 Gray辐照可降低两种GSC内糖酵解终产物乳酸含量（P＜0.05）,并可抑制糖酵解相关蛋白的表达,包括HIF-1α、GLUT-1、GLUT-3、NF-κB p65和PKM2（P＜0.05或P＜0.01）。进一步研究证实,芹菜素可抑制缺氧和LPS刺激SU3或SU3-5R细胞诱导的HIF-1α和NF-κB p65蛋白表达及介导的GLUT-1、GLUT-3和PKM2蛋白表达（P＜0.05或P＜0.01）。体内实验结果显示,20 mg/kg芹菜素组和8 Gray局部放疗组,均可明显减小肿瘤体积、肿瘤重量和重量系数（P＜0.05或P＜0.01）,芹菜素联合放疗组的疗效更为显著（P＜0.01）。芹菜素联合放疗组的空腹血糖水平,显著高于单独放疗组（P＜0.01）,而血中乳酸水平则较单独放疗组明显下降（P＜0.05）。与对照组相比,放疗组的瘤组织中乳酸水平略有增加,联合组的乳酸水平显著低于单独放疗组（P＜0.01）。HK、PFK、PK和LDH活性检测结果显示,芹菜素联合放疗后,可使瘤组织中的这些糖酵解酶活性明显下降（P＜0.05或P＜0.01）。蛋白表达检测结果也显示,芹菜素联合放疗组的瘤组织中HIF-1α、GLUT-1/3、PKM2、NF-κB p65蛋白表达显著降低（P＜0.01）,而IκBα蛋白表达显著增加（P＜0.01）。结论:芹菜素可提高GSC及其移植瘤的放射敏感性,其机制可能与抑制HIF-1α/NF-κB表达后,降低GLUT-1、GLUT-3和PKM2表达以及HK、PFK、PK和LDH等酶的活性而抑制糖酵解有关。