中文摘要：

线粒体是细胞核外唯一含有DNA的双层膜结构的细胞器，其基因组和蛋白组状态与细胞的放射敏感性密切相关。本课题组前期国家自然基金课题中发现，蒽醌化合物具有放射增敏作用，调节HIF-1α表达和细胞内活性氧水平是其作用机制之一，并观察到蒽醌化合物在肿瘤细胞线粒体基质内的积聚现象。本课题以鼻咽癌CNE-1细胞线粒体为研究对象，采用电镜、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜检测蒽醌化合物在线粒体的积累、线粒体膜电位改变、线粒体内活性氧的浓度、细胞凋亡，通过线粒体相关表达谱芯片检测放射增敏相应细胞的基因差异，明确蒽醌化合物经线粒体途径介导的放射增敏作用机制。采用定量蛋白质组学技术和同位素标记物方法，经多维色谱分离,对放射增敏相应细胞线粒体蛋白肽段进行MS/MS 分析,结合生物信息学进行蛋白的鉴定，并验证候选靶蛋白与肿瘤细胞放射增敏的相关性，为放射增敏剂的开发、放射增敏药物靶点的创新研究奠定坚实的基础。

结论摘要：

本课题以鼻咽癌CNE-1 细胞线粒体为研究对象，采用电镜、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜检测蒽醌化合物GXHSWAQ-1经线粒体途径介导的放射增敏作用机制,结果发现GXHSWAQ-1可积累在鼻咽癌CNE-1 细胞线粒体上、经药物处理的细胞线粒体膜电位减低、线粒体内活性氧的浓度升高，细胞内游离钙离子浓度升高，自噬溶酶体增多，发生线粒体自噬。增敏机理可能涉及调控线粒体基因ATP6、ATP8、CtyB、胀亡相关基因CHMP6，CypD和自噬相关基因ULK1、GABARAPL1、Beclin1、Bcl-2等基因的表达。采用定量蛋白质组学技术和同位素标记物方法，经多维色谱分离,对放射增敏相应细胞线粒体蛋白肽段进行MS/MS 分析,结合生物信息学进行蛋白的鉴定，结果发现照射组、GXHSWAQ-1组和GXHSWAQ-1联合照射组3个组所有的差异蛋白中RAC1、HSP90、COPS2、CDH1和CDC42等多个蛋白为节点蛋白。结合RAC1信号传导通路，发现RAC1信号传导通路与放射致细胞氧化性损伤密切相关,上调RAC1或启动RAC1后，在细胞膜形成了NADPH氧化酶复合体并激活NADPH氧化酶，细胞内产生大量的ROS，诱导人鼻咽癌细胞对放射线的敏感，引起细胞凋亡。而沉默CDH1后联合照射，细胞的集落形成能力下降，细胞阻滞在G2M期，放射增敏比为1.729。CDH1和 RAC1可能是放射增敏的重要靶点。研究结果为筛选放射增敏剂的先导化合物，鼻咽癌的分子靶向治疗提供良好的平台。