目的:研究Cathepsin L激活在X射线诱导的U251细胞死亡中的作用,初步探讨溶酶体组织蛋白酶L (Cathepsin L)在其中的作用机制。方法:用X射线处理人胶质瘤细胞系U251细胞,采用克隆形成法和WST-1法测定X射线对U251细胞增殖的抑制作用,应用Hoechst 33258荧光染色和流式细胞仪观察细胞辐射后凋亡、细胞周期和线粒体膜电位的变化;免疫组化,Western blot和RT-PCR分析Cathepsin L激活在X射线诱导的U251细胞死亡中的分子机制。结果:克隆形成法和WST-1法均显示X射线对U251细胞生长有显著的抑制作用,且此作用呈明显的时间、剂量依赖性;Hoechst 33258荧光染色结果表明X射线可诱导U251细胞发生凋亡;流式细胞仪结果表明,X射线作用后,与对照组比较,U251细胞凋亡率增高,且U251细胞周期阻滞在G2/M期;提前用caspase广谱抑制剂Z-VAD-fmk预处理细胞,抑制率与单独辐射组相比均有所降低; X射线处理U251细胞后,免疫荧光和流式细胞术检测到线粒体膜电位下降;辐射诱导U251细胞发生凋亡时,Cathepsin L被激活,且其蛋白表达增加;用Z-FY-DMK预先抑制Cathepsin L后与单独辐射组相比显示:X射线对U251细胞的抑制率增加,G2/M期阻滞更显著,cyclin B1表达减少,cyclin D1表达增加,Bax表达增加,Bcl-2表达减少。结论:X射线能明显抑制U251细胞的生长,并诱导其发生周期阻滞和凋亡。X射线诱导U251细胞凋亡与线粒体有关。在X射线诱导的U251细胞死亡过程中Cathepsin L发挥重要作用,其抑制剂可能通过调节细胞周期发挥促凋亡作用。