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目的探讨重离子束(12 C6+)和X射线对人肺癌细胞NCI-H520细胞周期分布和凋亡的影响,以及放射敏感性差异和可能机制。方法体外培养NCI-H520细胞,采用克隆形成实验检测NCI-H520重离子束(12 C6+)和X射线照射后细胞存活分数;采用流式细胞仪和Hoechst染色分别检测照射后细胞周期和凋亡率;采用实时荧光定量PCR检测DNA-PKcs、ATM和ATR的mRNA表达水平。结果重离子束和X射线在2、4、6Gy照射后细胞存活分数分别为0.39±0.09和0.67±0.20(t=7.09,P=0.002)、0.10±0.01和0.33±0.08(t=5.75,P=0.035)、0.01±0.01和0.08±0.02(t=1.64,P=0.041);G2/M期细胞分别为37.15±6.40和20.49±1.56(t=3.51,P=0.032)、52.72±1.51和29.78±4.74(t=4.83,P=0.012)、61.61±1.30和38.37±6.55(t=4.89,P=0.005);凋亡率分别为(38.68±0.71)%和(27.29±2.83)%(t=4.67,P=0.044)、(67.95±3.54)%和(53.00±4.95)%(t=5.22,P=0.028)、(88.41±3.54)%和(77.60±3.39)%(t=4.12,P=0.047)。重离子束照射剂量为2、4Gy时,DNA-PKcs表达显著高于X射线照射,重离子束照射后DNA-PKcs表达随剂量增加逐渐下降。结论 NCI-H520对重离子束的放射敏感性高于X射线,其机制可能与重离子束照射后G2/M期阻滞和DSB损伤更显著,而DNA-PKcs表达随剂量增加逐渐降低影响DSB修复,进而放射敏感性高有关。