目的:基因扩增是基因组不稳定的常见表现形式,与肿瘤的进展、耐药密切相关,其细胞遗传学形式主要分为双微体和均质染色区。本研究分别选取了含有双微体和均质染色区的氨甲喋呤(Methotrexate,MTX)耐药细胞系为研究对象,探讨非同源末端连接(Non-homologous end joining,NHEJ)与基因扩增及耐药形成的分子机制。方法:采用RNAi技术建立稳定干扰DNAPK-cs克隆;Western Blot、免疫荧光方法检测蛋白的表达情况;Real-time PCR、FISH方法检测基因扩增、双微体数目及微核形成情况;MTT法检测细胞增殖及细胞对化疗药物的敏感性。结果:在含双微体的MTX耐药肿瘤细胞中,NHEJ表达增强。干扰或抑制NHEJ核心分子DNAPK-cs后,DHFR拷贝数及双微体数均显著下降;细胞内微核形成及双微体外排明显增加;肿瘤细胞生长抑制;药物敏感性增加。而在含均质染色区的耐药细胞中,抑制NHEJ功能并未影响均质染色区内的基因扩增水平,虽抑制细胞生长,但药物敏感性仅轻微增加。结论:NHEJ促进双微体的形成并维持其稳定存在,抑制其功能可引起DHFR拷贝数减少,进而增加肿瘤细胞的对MTX的药物敏感性。在MTX耐药的肿瘤细胞中,NHEJ功能可能与均质染色区的形成无关。我们的研究也为肿瘤耐药的个体化治疗提供了依据。