射线杀死肿瘤细胞过程中,诱导细胞内活性氧升高间接造成DNA损伤的作用已经被报道,但活性氧来源于水的射解这一结论受到质疑。本研究选择细胞中专一产生活性氧的NADPH氧化酶为目标,在三株肿瘤细胞中,通过活性氧、NADPH氧化酶五个NOX家族蛋白和基因表达测定、细胞免疫组化、siRNA、慢病毒载体敲除等手段,证明X射线和重离子杀死肿瘤细胞过程中,受到辐照的水被射解后,产生的活性氧激活NADPH氧化酶,引起细胞内活性氧大量产生进而杀死肿瘤细胞。NADPH氧化酶NOX基因五个亚型NOX,均不同程度参与了ROS的产生,其中NOX2、NOX3、NOX5三个亚型,在射线杀死肿瘤细胞中起到主要作用。另外细胞对重离子的敏感性高于X射线,说明重离子治疗肿瘤细胞最理想的射线,五种基因敲除后,部分降低了细胞对射线的敏感性,由此进一步证明了NADPH氧化酶在射线杀死肿瘤细胞中具有重要作用。该研究首次全面证实了NADPH氧化酶被激活是射线杀死肿瘤细胞的重要机理,为放疗增敏研究提供了一个新靶点,同时首次证实重离子之所以具有较好的治癌作用,主要原因是更容易激活NADPH氧化酶,使细胞内部产生更多的活性氧。
英文主题词NADPH oxidase, ROS, heavy ions,radiosensitization