目的：通过体外实验，探讨不同放射性浓度89Sr对MCF-7细胞凋亡的影响及其调控机制。 方法：1、人高转移性乳腺癌细胞MCF-7于含10％胎牛血清RPMI-1640培养液中，37℃，5％CO2湿化细胞培养箱中作常规培养，每隔3～4d传代1次，所有实验均取对数生长期细胞。用不同放射性浓度(37Bq/ml、74Bq/ml、148Bq/ml、296Bq/ml、592Bq/ml、1184Bq/ml、2368Bq/ml、4736Bq/ml、185kBq/ml、370kBq/ml、740kBq/ml、1480kBq/ml、2960kBq/ml、3330kBq/ml、6660kBq/ml、13320kBq/ml)的89Sr在体外培养MCF-7细胞，并设空白对照组(实验组同期另设一未加药物组为对照组)。根据预试验结果将3330kBq/ml组分36h、48h、72h组进行进一步实验。2、经过不同时间后通过普通光学显微镜观察其细胞数量、形态及黏附能力。3、用MTT比色法测定经不同放射性浓度89Sr培养24h后的细胞增殖抑制率。4、用流式细胞仪测试、分析经不同放射性浓度89Sr培养不同时间后细胞周期阻滞、凋亡和坏死情况、线粒体跨膜电位差(△ψm)及凋亡明显组Fas表达情况。5、提取经不同放射性浓度89Sr培养不同时间后的MCF-7细胞的DNA并进行DNA凝胶电泳分析。6、根据预试验结果用免疫组化方法分析3330kBq/ml组诱导36h、48h、72h后的P53和bcl-2基因表达情况。 结果：1、经不同放射性浓度的89Sr诱导24h后，细胞数明显减少，形态明显改变，表现为外形皱缩，贴壁功能明显降低，跟药物放射性浓度呈正相关。2、经不同放射性浓度的89Sr诱导后MCF-7细胞增殖抑制明显，抑制率跟药物放射性浓度呈正相关。3、经不同放射性浓度的89Sr培养不同时间后细胞周期出现不同程度的阻滞，当浓度超过1480kBq/ml时，即出现明显的周期阻滞，以G2-M期阻滞为主，最高达到78.09％。当浓度超过13320kBq/ml时，主要表现为S期阻滞，达到62.97％，各时相阻滞比例跟药物的放射性浓度相关。4、当药物的放射性浓度低于3330kBq/ml后，经过长时间诱导后尽管增殖抑制和周期阻滞明显，但线粒体△ψm不见降低，反而略有升高，DNA电泳未见明显“阶梯状”条带，并不出现明显的细胞凋亡。当药物的放射性浓度高于13320kBq/ml时，增殖抑制和周期阻滞明显，诱导后细胞全部坏死，DNA电泳呈弥散性，也不出现细胞凋亡。当药物的放射性浓度在一定范围内且诱导一定时间后增殖抑制和周期阻滞明显，细胞凋亡和坏死并存，比例随时间变化，3330kBq/ml组诱导72h后细胞凋亡百分比最高可达到46.28％，线粒体△ψm明显下降，同时Fas受体表达明显增强。5、3330kBq/ml组诱导36h、48h、72h后的胞核染色加深，P53基因明显增强，胞浆染色减淡，bcl-2表达明显降低，以72h后的表现最明显。 结论：1、本实验结果表明MCF-7细胞经不同放射性浓度89Sr诱导一定时间后，可以明显抑制细胞增值，且与89Sr的浓度呈正相关。在细胞所接受的累积吸收剂量达到一定值(1Gy)后可以诱导细胞周期阻滞，且其时相阻滞情况和百分比与其所吸收的剂量和诱导时间相关，低剂量时以G2-M期阻滞为主，高剂量时(9Gy)以S期阻滞为主。线粒体跨膜电位也受药物的放射性浓度和细胞所吸收的剂量影响，在药物的放射性浓度低于2960kBq/ml，累积吸收剂量低于2Gy时线粒体跨膜电位反而略有升高，而在高于2.25Gy时，线粒体跨膜电位明显下降。当药物浓度低于2960kBq/ml，细胞所吸收的剂量低于2Gy时，尽管细胞增殖抑制和周期阻滞明显，但未见明显凋亡。当药物浓度高于13320kBq/ml，细胞所吸收的剂量高于9Gy时，细胞全部坏死，未见凋亡。只有当药物的放射性浓度在一定范围，诱导一定时间，细胞所吸收的剂量在一定范围内(3.38Gy～6.76Gy)时可以诱导细胞凋亡，且和坏死并存，其比例随时间改变。2、89Sr诱导的MCF-7细胞凋亡受P53和bcl-2基因的调控，P53基因表达与凋亡呈正比，MCF-7细胞的凋亡是通过激活P53而诱导的；相反，bcl-2基因表达与凋亡呈反比，说明bcl-2基因参与抑制凋亡的过程。随着凋亡的增加，Fas表达也增强，说明在凋亡发生的过程中，还有Fas受体参与其信号传递或者调节。