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目的：研究COX-2抑制剂对不同COX-2表达水平肿瘤细胞的增殖、放射敏感性的影响,初步探讨其可能作用机制;建立利用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)抑制COX-2表达的HeLa细胞模型,以此探讨单一抑制COX-2途径对肿瘤细胞的影响。 方法：体外培养人宫颈癌HeLa细胞和人结肠癌SW480细胞,实验分为3个部分。第一部分:以western blot法检测2株细胞COX-2蛋白的表达水平;以MTT法检测塞来昔布对2株细胞生长增殖的影响;流式细胞术检测塞来昔布对细胞凋亡和细胞周期的影响。第二部分:实验分4组:对照组、单纯给塞来昔布组、单纯照射组、塞来昔布联合照射组,以适当浓度塞来昔布作用48h后X线照射,细胞克隆集落形成法测定HeLa细胞和SW480细胞的放射增敏效果;流式细胞仪检测照射后细胞凋亡率和细胞周期的分布;应用RT-PCR和Western blot检测Ku70、Ku80 mRNA和蛋白的表达变化。第三部分:构建靶向抑制COX-2的siRNA表达质粒,转染HeLa细胞,筛选稳定表达的转化克隆,Western blot检测COX-2表达变化;克隆形成实验检测siRNA抑制COX-2表达后对宫颈癌HeLa细胞增殖的影响;流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期;细胞克隆集落形成法测定细胞放射增敏效果;应用RT-PCR和Western blot检测siRNA抑制COX-2表达后对HeLa细胞Ku70、Ku80表达的改变。 结果：第一部分:(1)HeLa细胞结构性表达COX-2蛋白,而SW480细胞无明显COX-2蛋白表达;(2)MTT显示塞来昔布作用48h对HeLa细胞、SW480细胞的增殖均产生明显抑制,对SW480细胞的增殖抑制作用较HeLa细胞更为明显(40mmol/L塞来昔布时,t=3.48, P=0.0024);(3)流式细胞仪检测结果显示较低浓度塞来昔布对2株细胞没有诱发明显的细胞凋亡,但均可引起G0/G1期的细胞周期阻滞并减少S期,对HeLa细胞还有G2/M期的细胞的减少,对SW480细胞G2/M期的细胞百分比没有变化;第二部分:(1)HeLa细胞和SW480细胞塞来昔布联合照射组的D0、SF2均明显低于单纯照射组,在 D0剂量时的放射增敏比(SER)分别为1.357和1.11X;(2)线照射后24h,HeLa细胞、SW480细胞均有明显的G2/M期阻滞和细胞凋亡,塞来昔布联合照射组的细胞凋亡率明显高于单纯照射组;celecoxib可减弱照射引起的 HeLa细胞G2/M期阻滞,却放大SW480细胞的G2/M期阻滞;(3)RT-PCR和Western blot检测结果显示,单纯塞来昔布作用可以使HeLa细胞、SW480细胞的Ku70、Ku80表达降低,X线可诱发 Ku70、Ku80表达增高;塞来昔布联合照射组细胞的Ku70、Ku80表达明显低于单纯照射组。第三部分:(1)获得稳定表达 SiRNA的转化细胞株( HeLa/COX-2i) COX-2蛋白表达明显受抑制,而转入阴性对照质粒的细胞株( HeLa/Negi) COX-2蛋白表达不受影响;(2) HeLa/COX-2i细胞的克隆形成率(0.46±0.04)显著低于HeLa细胞(0.84±0.03)(t=4.3, P=0.008);(3)HeLa,HeLa/Negi, HeLa/COX-2i三株细胞的细胞周期分布以及细胞凋亡率无显著差异,接受放射后三株细胞较放射前均发生一定程度的G2/M期阻滞;(4)HeLa/COX-2i细胞株的D0、SF2较HeLa细胞无明显变化,其增敏比为1.008;(5)RT-PCR及Western blot显示RNAi抑制COX-2表达后Ku70,Ku80在转录和翻译水平均受抑制,但对放射诱导表达增高的Ku70,Ku80没有下调作用。 结论：选择性COX-2抑制剂塞来昔布对不同COX-2表达水平的HeLa细胞和SW480细胞均有生长抑制作用和放射增敏作用,以SiRNA技术单纯抑制COX-2表达,可以抑制细胞生长,但不能改变细胞放射敏感性,说明塞来昔布对细胞生长抑制和放射增敏作用机制存在非COX-2依赖途径。塞来昔布抑制细胞增殖、增加细胞放射敏感性的作用可能与调节细胞周期,抑制Ku70,Ku80表达从而抑制DNA损伤修复有关。