低剂量辐射兴奋效应及其机制

国内外有关低剂量辐射兴奋效应的研究始于70年代末，近年来已从低剂量诱导蛋白生成、基因调控方面研究其机制。本文分别从流行病学调查和放射生物学方面研究两大领域对低剂量辐射兴奋效应及其机制加以综述。     

低剂量辐射兴奋效应及其潜在的临床应用价值

一、低剂量辐射兴奋效应低剂量电离辐射对人体健康的影响是学术界长期有争议的课题 ,涉及的要点是辐射致癌是否存在阈值。线性无阈(LNT)假说认为 ,任何微小剂量的辐射均将增加致癌的危险 ,其基础是由高、中剂量辐射致癌的剂量效应 ,因为在低剂量范围内当时无论从流行病学调查或实验室研究 ,尚未获得肯定或否定的资料。近 2 0年来人们开始认识到并非任何低剂量辐射都对健康有害 ,Luckey[1]综述了 1976～ 1991年间的有关资料 ,引用了近 10 0 0篇报告 ,首先提出小剂量辐射兴奋效应的概念 ,认为适宜的低剂量辐射对人体存在有益作用。兴奋效应…     

低剂量辐射兴奋效应的自由基机制探讨

目的 研究低剂量照射(6 cGy)的骨髓细胞悬液,离心后得到的上层相(刺激液)对正常或辐射损伤细胞能否产生低剂量辐射兴奋效应,并探讨其机制。方法 刺激液与受0、2或5 Gy照射的骨髓细胞悬液进行混合培养,使用MTT比色法检测各组细胞的增殖能力,采用细胞色素c还原法测定细胞中O₂^-的浓度。最后,通过加入二亚苯基碘和肉豆蔻醋酸酯实验性、特异地降低或提高细胞中O₂^-的浓度,观察此种变化对刺激液产生上述作用的影响。结果 正常和受大剂量照射的骨髓细胞与刺激液共培养后,其增殖能力明显高于对照组。减少细胞中O₂^-的浓度可降低辐射损伤细胞的增殖活力,而增加细胞中O₂^-的浓度可提高辐射损伤细胞的增殖能力。结论 上述低剂量辐射兴奋效应发生的机制可能与细胞中O₂^-浓度的变化有关。     

低剂量辐射诱导的远期兴奋效应研究

探讨低剂量电离辐射（Ｄ１）诱导兴奋效应的远期效应及其对子代的影响。方法以小鼠为实验材料，观察经Ｄ１剂量照后７５天交配所生的小鼠发育指标并测定成熟后免疫功能，对其亲代受照鼠Ｄ１剂量作用后８０天观察非程序ＤＮＡ合成（ＵＤＳ）值。结果Ｄ１照后８０天时对射线诱导的ＤＮＡ损伤修复能力提高，仔鼠出生后死亡率低，体重增加，开眼时间提前。结论说明Ｄ１剂量照射后远期某些指标表现出兴奋效应，而且可以在Ｆ１中显现，但仔鼠成熟后这种反应消失。     

低剂量辐射对细胞 DNA 修复兴奋效应

目的研究低剂量电离辐射对细胞ＤＮＡ双链断裂修复及基因突变适应性的兴奋效应，并探测辐射诱导ＤＮＡ结合蛋白。方法实验用小鼠ＳＲ－１细胞，６０Ｃｏγ射线照射；用６－巯基鸟嘌呤筛选ｈｐｒｔ基因突变克隆；脉冲电场凝胶电泳检测ＤＮＡ双链断裂；Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ印迹杂交探测ＤＮＡ结合蛋白。结果细胞受１ｃＧｙ预照射后１８小时、２４小时显著降低３Ｇｙ照射诱发的ｈｐｒｔ基因突变频率。预先受单次１ｃＧｙ照射刺激，或每天照射一次，连续１０天，显著增加３Ｇｙ照射细胞的ＤＮＡ双链断裂修复效率。１ｃＧｙ照射细胞后１６小时提取的核蛋白中，探测到损伤ＤＮＡ结合蛋白的诱导合成。结论低剂量辐射通过调节某些细胞辐射反应调控基因表达，诱导合成ＤＮＡ修复反应蛋白，增强细胞ＤＮＡ修复能力，减少基因突变的发生，提高细胞维持遗传稳定性机能。     

低剂量辐射兴奋效应发生机理若干问题的探讨

低剂量辐射生物效应的研究是放射医学与防护领域关注的重要问题之一。早期关于低剂量辐射的研究 ,主要立足于寻找与损害有关的指标 ,企图发现可用于诊断“慢性放射损伤”的依据。 1965年冬卫生部有关会议决定民用放射医学领域的研究将重点转向低剂量辐射生物效应以后 ,在相当长的时间内许多研究工作均属于这一类型。上世纪 70年代后期在广东阳江天然辐射高本底地区人群健康调查中 ,观察到受照射剂量当量相当于对照地区 3倍多的人群外周血T淋巴细胞的反应性升高 (1979) ,随后又发现其DNA损伤修复能力增强 ,表现为程序外DNA合成 (UDS)明显…     

低剂量辐射免疫兴奋效应对荷瘤鼠化疗副作用的影响

化学疗法是人类治疗恶性肿瘤的主要手段之一。但几乎所有的化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时,也杀伤正常组织细胞,尤其是骨髓造血组织和免疫组织,致使肿瘤患者免疫功能低下、造血功能抑制、外周血白细胞、血小板数量减少,严重者可影响临床治疗的正常进行。因此,减轻化疗...     

低剂量辐射诱导的旁效应及其机制的初步研究

目的 研究低剂量照射(6cGy)的骨髓细胞悬液,离心后得到的上层相(简称条件液)对正常或辐射损伤细胞能否产生刺激性辐射旁效应,并探讨其发生机制。方法 条件液与受0、2或5 Gy照射的骨髓细胞悬液进行混合培养,使用MTT比色法观察各组细胞的增殖能力。同时采用细胞色素C还原法测定培养介质中O^-₂的浓度,以及运用免疫组织化学法检测细胞内c-fos的蛋白表达。结果 受大剂量照射的细胞与条件液共培养后,其增殖能力与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01),且伴随着O^-₂浓度升高和c-fos蛋白表达的上调(P<0.05)。结论 低剂量辐射可对辐射损伤细胞产生促进其增殖的刺激性辐射旁效应,发生机制可能O^-₂浓度的提高与c-fos蛋白表达的上调有关。     

低剂量辐射诱导的旁效应及其机制的初步研究

Objective To investigate whether the supernatant (the conditioned fluid) of myeloid cells suspension after low dose radiation (6 cGy) in vitro could resuh in bormesis on the normal or radiation damage cells and its mechanism.Methods Mice myeloid cell suspension was irradiated by 0,2 and 5 Gy,respectively,and cultured in vitro.MTT method was used to measure the reproductive activity of cells.Cytochrome C reduction method was used to determine the concentration of O2-,the immunohistochemical method to test the protein expression of c-fos.Results Co-cultured with the conditioned fluid,the reproductive activity of the myeloid cells after high dose irradiation( P＜0.01 ),while both the concentration of O2- and the protein expression of c-fos were enhanced (P＜0.05 ).Conclusions The conditioned fluid could enhance the proliferation of the myeloid cells after radiation injury.The mechanism of the low dose radiation-induced bystander effect might be correlated with the increase of both the concentration of O2- and the protein expression of c-fos.     

低剂量X射线对淋巴细胞及各亚群细胞功能的刺激作用

作者在研究低剂量辐射对全淋巴细胞刺激性效应的同时，用３种单克隆抗体分离出分化抗原簇＋－４，分化抗原簇＋－８和Ｂ细胞亚群，进一步探讨了低剂量辐射对３种亚群细胞的刺激作用。结果表明，Ｐａｎｎｉｎｇ法分离的各亚群细胞的纯度及存活率均在９０％以上；全淋巴细胞在０．１Ｇｙ剂量范围内有刺激作用，尤以０．１Ｇｙ剂量点效应最大；各亚群细胞在０．２Ｇｙ照射内均有刺激性效应的发生．分化抗原簇＋－４和Ｂ细胞在０．１Ｇｙ剂量点效应最强，而分化抗原簇＋－８在０．０５Ｇｙ点效应最强；相同剂量，分化抗原簇＋－４的刺激效应大于分化抗原簇＋－８；０．５Ｇｙ照射则表现出明显的抑制作用．     

低剂量辐射诱导蛋白对正常人外周血淋巴细胞亚群的刺激效应

目的 探讨低剂量辐射(LDR)诱导蛋白对淋巴细胞亚群功能的影响。方法 观察LDR诱导蛋白对单克隆抗体铺皿法—直接法分离出的淋巴细胞亚群CD4、CD8、CDl9细胞转化功能的影响。结果 经LDR诱导蛋白作用后，亚群细胞14C—TdR掺入值增高，分别为对照组的118．23％、115．18％和121．62％。结论 LDR诱导蛋白能不同程度地刺激CD4、CD8、CDl9细胞DNA合成。     

低剂量辐射增强免疫的细胞机制

低剂量辐射(0.1gy以内)一方面加速胸腺细胞周期进程, 促进细胞更新和增殖, 刺激CSF分泌从而使IL-1形成增多, 有利于T细胞成熟；另一方面刺激脾细胞IL-2和IFN-γ的分泌和II-2R的表达,增强T细胞的激活。增强T细胞的激活.上述两方面的细胞学变化导致免疫放大,使NK和ADCC活性增高及MLC和PFC反应增强,全面提高机体的细胞免疫和体液免疫功能.用T细胞表而抗原的单克隆抗休分析胸腺和脾脏T细胞亚组的分布,未发现低剂量照射后T_H/T_s比值增高,再次证实了著者先前提出的论点,即不能以调节性T细胞亚组比例失衡解释低剂量辐射诱导的免疫增强效应。     

阳江高本底女性居民低剂量辐射照射与颈动脉中内膜厚度关系的初步研究

目的 探索长期低剂量电离辐射对人群心脑血管疾病的影响。方法 选择阳江高本底地区γ外照射剂量率最高的4个管区,对照地区选择了距中心镇距离与高本底地区所选管区距中心镇距离相近的2个管区,高本底地区和对照地区分别选取50岁以上女性居民各100名,通过超声检查测量颈动脉中内膜厚度;采集外周静脉血样本,测定血液生化指标,包括总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白;测量血压、身高及体重,通过问卷调查收集个人生活史和居住史。同时,依据既往研究所测量的室内外环境地表γ剂量率及调查的年龄别居留因子,估算个人终生累积剂量。结果 阳江高本底与对照地区居民的平均累积剂量分别为（161.2±38.6）和（43.7±7.3）mSv,平均年龄分别为（65.2±10.4）和（60.7±8.0）岁。高本底地区居民颈动脉中内膜厚度左、右两侧分别为（1.0±0.3）和（1.0±0.2）mm,对照地区左右两侧颈动脉中内膜厚度均为（0.9±0.2）mm。多元回归分析显示,调整年龄、血压、体质量指数（BMI）、血脂因素后,个人终生累积剂量为左颈动脉中内膜增厚的一个危险因素（β_左=0.000 7,P<0.05）。不同剂量组（<50,50~,100~,200~ mSv）经调整后左动脉中内膜厚度平均值分别为0.9、1.0、0.9、1.1 mm。结论 长期低剂量辐射可能有加速血管老化、增加动脉粥样硬化的风险。     

低剂量辐射的细胞遗传适应性反应机理研究现状

很多学者对LDR(低剂量辐射)可以在体内及体外培养的细胞中诱导出适应性反应的机理进行了深入的研究,发现适应性反应的诱导与很多因素有关,这些因素包括LDR诱导的DNA修复系统的激活、LDR诱导的基因和蛋白的作用、抗氧化物酶的作用、细胞信号转导以及与p53蛋白有关的细胞周期阻滞的影响等。     

低剂量辐射诱导适应性反应的分子机制研究现状

低剂量辐射(low dose radiation,LDR)可以增强细胞对随后进行的攻击性剂量(challenge dose)照射的抵抗能力,从而降低攻击性照射引起的染色体畸变和DNA损伤。人们把LDR的这种效应称之为"低剂量辐射诱导的适应性反应"。低剂量辐射诱导适应性反应的分子机制主要涉及细胞信号转导、ROS(活性氧物质)的作用和DNA修复兴奋效应等方面。     

低剂量147Pm内照射对精子DNA链修复的刺激效应

作者设计用碱性淋洗技术探讨了小鼠受低剂量１４７Ｐｍ内污染时对精子ＤＮＡ链修复的刺激效应。动物预先在睾丸内注入３Ｈ－ＴｄＲ，用以标记精子ＤＮＡ，从标记到采集精子的时间固定为３６天，正好为ＢＡＬＢ／ｃ小白鼠雄性生殖细胞的一个发育周期．从摄入１４７Ｐｍ到采集精子的时间则固定在１２天，因这时小白鼠精子ＤＮＡ链断裂的洗脱量最大，待精子被溶胞液溶破后，加入淋洗液，调节蠕动泵流量定时收集标本，用液闪装置测量膜上标本和膜下各收集标本的放射性活度，从而判断各标本中ＤＮＡ的量。研究结果发现，当机体内污染低剂量１４７Ｐｍ在０．１８５ｋＢｑ／ｇ时，此时的膜上ＤＮＡ存留率呈现升高，显著高于相应对照组，表明低剂量裂片１４７Ｐｍ内照射对精子ＤＮＡ链修复的刺激效应。     

高天然放射性本底地区是研究小剂量电离辐射人群健康影响的重要场所

目的 在高天然放射性本底地区(HBRA)进行小剂量电离辐射对人群健康影响的研究需要分析这类研究的有利条件、薄弱环节和目前存在的问题,从而能获得有效的资料,并能有针对性地进行深入研究。方法 作者选择中国的高本底辐射研究组在广东省阳江[阳东县、阳西县]内的HBRA和相邻的对照地区(恩平县内)所获得的流行病学资料作为一项实例进行分析。高本底辐射研究组从1972年起采用动态人口和定群人口观察染色体畸变率、突变性疾病发生率和癌症死亡率以及相关的剂量学和混淆因素的研究。从1991年开始,研究组与日本体质研究会进行合作研究。结果 对环境的和宿主的诱突因素进行分类研究证明它们在高本底和对照地区是可比的；染色体畸变率在一定剂量以上时随剂量增加而增加；但HBRA遗传性疾病和先天性畸形总患病率不高于对照。HBRA的癌症死亡率与对照相比,相对危险(总的死亡率和按部位分的癌死亡率)小于1或接近1.作者引用了该研究组两种理论分析(修改的微剂量学理论和“有利与有害作用”竞争的假说).结论 在小剂量低剂量率长期作用下,照射剂量与群体的突变性疾病发生率或癌症死亡率不呈现“线性、无阈”的关系。在小剂量电离辐射作用下,人体出现有利的因素(如免疫能力增强)和不利的因素(如染色体畸变频率增加〕,结合与人体的防御、修复功能柑结合,有利困素很可能占主导地位,这类研究已经并继续取得有用的资料。     

低剂量预照射对荷瘤大鼠抗瘤效果的研究

目的根据低剂量辐射诱导的兴奋效应，探讨低剂量辐射对荷瘤大鼠肿瘤生长及其局部照射的影响。方法采用Wistar大鼠右腋前线皮下接种Walker-256肿瘤细胞作为肿瘤模型。在种植肿瘤第4天时联合照射组给予75mGy X射线全身照射，照后24h给予10Gy肿瘤局部照射，用游标卡尺测量肿瘤直径，建立肿瘤生长曲线，同时用流式细胞术检测各组淋巴细胞亚群含量及活性，用ELISA法检测了外周血中细胞因子的含量。结果同单纯局部照射组相比，联合照射组肿瘤生长速度减慢，肿瘤直径在治疗后不同时间均明显小于荷瘤对照组和单纯局部照射组；联合照射组淋巴细胞亚群含量、细胞因子的含量较单纯局部照射组明显提高，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论低剂量预照射可以通过提高机体的免疫系统的功能，增强抑瘤作用并减轻局部照射所致的不良反应。     

The effect of genetic background and dose on non-targeted effects of radiation

Abstract

Purpose: This work investigates the hypothesis that genetic background plays a significant role in the signalling mechanisms underlying induction and perpetuation of genomic instability following radiation exposure.

Materials and methods: Bone marrow from two strains of mice (CBA and C57) were exposed to a range of X-ray doses (0, 0.01, 0.1, 1 and 3 Gy). Different cellular signalling endpoints: Apoptosis, cytokine levels and calcium flux, were evaluated at 2 h, 24 h and 7 d post-irradiation to assess immediate and delayed effects.

Results: In CBA (radiosensitive) elevated apoptosis levels were observed at 24 h post X-irradiation, and transforming growth factor-β (TGF-β) levels which increased with time and dose. C57 showed a higher background level of apoptosis, and sustained apoptotic levels 7 days after radiation exposure. Levels of tumor necrosis factor-α (TNF-α were increased in C57 at day 7 for higher X-ray doses. TGF-β levels were higher in CBA, whilst C57 exhibited a greater TNF-α response. Calcium flux was induced in reporter cells on exposure to conditioned media from both strains.

Conclusions: These results show genetic and dose specific differences in radiation-induced signalling in the initiation and perpetuation of the instability process, which have potential implications on evaluation of non-targeted effects in radiation risk assessment.