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     輻射旁效應(yīng)的表現(xiàn)形式、基本特征

    2016/8/22 14:54:31

    由于微束照射技術(shù)的應(yīng)用,可以將甚至單個(gè) 粒子精確地定點(diǎn)注入到某個(gè)細(xì)胞的特定部位,由此而觀察到周圍臨近的未受照細(xì)胞也產(chǎn)生類似的輻射效應(yīng),從而導(dǎo)致總體輻射效應(yīng)高于經(jīng)典理論模型預(yù)期的輻射損傷效應(yīng),這就是旁效應(yīng)。更具體的是指在未被輻射徑跡直接穿過的細(xì)胞中表現(xiàn)出的細(xì)胞死亡/凋亡、基因突變、染色體畸變、微核、基因組不穩(wěn)定性、基因表達(dá)或蛋白表達(dá)豐度譜改變等。近年來,大量的文獻(xiàn)報(bào)道提供了旁效應(yīng)的證據(jù),這些很多是通過單粒子微束照射實(shí)驗(yàn)所獲得的信息,也有采用受照細(xì)胞的條件培養(yǎng)液所觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。更重要的是如將粒子輻射作用于細(xì)胞質(zhì)也能誘發(fā)出作用于細(xì)胞核DNA損傷的同樣輻射效應(yīng),這是輻射非靶效應(yīng)的一個(gè)最直接的證據(jù)。近年來,隨著空間輻射對(duì)宇航員健康影響越來越受到關(guān)注,以及重離子治療癌癥的興起,重離子輻射旁效應(yīng)的研究報(bào)道也逐漸增多。絕大多數(shù)研究表明,旁效應(yīng)是不同能譜、不同LET電離輻射的一個(gè)普遍存在的生物學(xué)效應(yīng)。但也有個(gè)別的研究報(bào)道,顯示低LET X射線和1 GeV/n 高LET鐵離子照射人原代成纖維細(xì)胞和一株結(jié)腸細(xì)胞的條件培養(yǎng)液未能誘發(fā)旁效應(yīng),而平行實(shí)驗(yàn)中的粒子產(chǎn)生了旁效應(yīng)。
    旁效應(yīng)是否有劑量效應(yīng)關(guān)系、旁效應(yīng)和直接效應(yīng)在輻射總效應(yīng)中的貢獻(xiàn)大小,是一個(gè)值得關(guān)注的問題。Seymour和Mothersill用 射線照射人上皮細(xì)胞和轉(zhuǎn)移條件培養(yǎng)方法,對(duì)此進(jìn)行了輻射致死效應(yīng)(細(xì)胞克隆形成率)研究,結(jié)果在0.03 ~ 0.5 Gy低劑量區(qū)域只存在一個(gè)較大的旁效應(yīng)份額,效應(yīng)的幅度相對(duì)恒定,而且是一個(gè)飽和值。當(dāng)劑量大于0.5Gy后的效應(yīng)就是劑量依賴性的非旁效應(yīng)的細(xì)胞死亡和一個(gè)非依賴劑量的旁效應(yīng)死亡的復(fù)合。此外,旁效應(yīng)可能具有細(xì)胞類型和增殖活性依賴性。
    旁效應(yīng)的生物學(xué)機(jī)制是多方面的,目前更多的研究是集中在細(xì)胞脅迫機(jī)制和活性氧分子的作用,如線立體中細(xì)胞色素C、NO信號(hào)體系等在輻射旁效應(yīng)中的分子調(diào)節(jié)作用,也有細(xì)胞因子如白介素IL6和IL8的作用等。組織微環(huán)境、細(xì)胞能量和氧化還原代謝狀態(tài)等也可能會(huì)影響旁效應(yīng)的表達(dá)。 由于細(xì)胞間縫隙連接是旁效應(yīng)的一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),人們普遍關(guān)注由此通道執(zhí)行細(xì)胞間通訊的物質(zhì)基礎(chǔ)或者信使分子是什么。另外,值得一提的是三維人體組織培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用,使旁效應(yīng)研究向整體水平又邁進(jìn)了一步。

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