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目的:以人支气管上皮细胞(BEAS-2B)为研究对象,探讨α粒子累积照射对支气管上皮细胞micro RNA表达谱的影响,筛选α粒子辐射致支气管上皮细胞损伤潜在标志物,揭示α粒子辐射致支气管上皮细胞损伤可能的调控机制。方法:(1)采用苏州大学241Amα源来照射人正常支气管上皮细胞BEAS-2B,采用分次累积照射的方式,每次照射后传代培养10代,累积照射4次,共传代培养40代,每次照射剂量分别为0.1Gy、0.5Gy、2.0Gy,以传代次数相同的未照射细胞为对照组。建立细胞模型标记为2B-n Gy-m(n代表每次照射剂量,m代表照射次数)。最终获得细胞模型如下:2B-0.1Gy-4、2B-0.5Gy-4、2B-2.0Gy-4及2B-NC-4。通过细胞迁移和浸润能力检测、细胞增殖能力分析,最终评估α粒子辐射致BEAS-2B细胞损伤模型构建是否成功。(2)收集累积照射4次,传代培养40代的细胞模型2B-0.1Gy-4、2B-0.5Gy-4、2B-2.0Gy-4及2B-NC-4,采用micro RNA芯片进行micro RNA表达谱检测,筛选差异表达micro RNA;通过不同实验组间差异表达micro RNA的比对分析,筛选共同差异表达micro RNA.(3)对差异表达micro RNA进行靶基因预测,进一步对靶基因进行GO功能注释、KEGG pathway等生物信息学分析,进而揭示α粒子辐射致支气管上皮细胞损伤潜在的调控机制。结果:(1)通过对累积照射4次,传代培养40代的各实验组细胞模型进行细胞增殖能力、细胞迁移及浸润能力检测分析,最终获得α粒子照射致BEAS-2B细胞损伤模型。细胞迁移、浸润实验显示,与对照组相比,各实验组细胞迁移能力和浸润能力都增强,且具有剂量相关性;CCK-8检测细胞增殖能力表明,与对照组相比,各实验组细胞的增殖能力均显著上升。(2)micro RNA基因芯片检测结果显示,长期累积α粒子辐射可诱发BEAS-2B细胞micro RNA的差异表达。其中,2B-0.1Gy-4实验组获得差异表达micro RNA 81个,上调43个,下调38个;2B-0.5Gy-4实验组获得差异表达micro RNA196个,上调86个,下调110个;2B-2.0Gy-4实验组获得差异表达micro RNA 141个,上调50个,下调91个;三个实验组共同差异表达micro RNA42个,共同上调14个,共同下调18个。选择三个实验组均表达显著micro RNA,mi R-4257、mi R-224、mi R-652、mi R-466进行实时荧光定量PCR验证分析,结果显示与芯片检测结果一致。(3)在对差异表达micro RNA靶基因预测的基础上,通过GO功能注释、KEGG pathway等方法对差异表达micro RNA进行生物信息学分析,结果显示:2B-0.1Gy-4差异基因主要涉及细胞生长发育、离子转运、细胞粘附、细胞炎性等过程;2B-0.5Gy-4差异基因主要涉及跨膜转运、离子转运、神经系统生长发育、细胞增值的正相关调控等过程;2B-2Gy-4时差异基因主要涉及DNA复制调控、信号转导、细胞凋亡、细胞周期阻滞、和DNA损伤及修复等过程;随着照射剂量增加,三个实验组差异基因富集的恶性转化通路数量增加,0.5Gy和2Gy除了有癌症相关通路,PI3-Akt信号通路和ras等与细胞恶性转化相关途径增多,提示随着剂量的累加,细胞损伤程度加重,出现恶性转化的趋势。结论:(1)通过分次累积照射的方式,成功构建了α粒子辐射致人支气管上皮细胞BEAS-2B损伤细胞模型。(2)α粒子辐射可诱发BEAS-2B细胞micro RNA的差异表达。其中,mi R-4257、mi R-224、mi R-652-3p、mi R-4646-5p在各实验组中显均呈现趋势一致的差异表达,有望成为α粒子辐射致支气管上皮细胞损伤的分子标志物(3)对差异表达micro RNA的生物信息学分析表明,低剂量辐射照射诱发细胞相互作用,出现炎性反应、信号转导等相关通路,随着照射剂量的升高,恶性转化相关通路数量及种类增加,揭示,随着照射剂量的增加细胞损伤程度加重,出现恶性转化趋势。