| 模拟太阳粒子事件对脑的生物效应研究 |
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| 引用本文： | 张华,娄鹏博,冯伟伟,王红晖,雷鸣,刘畅,赵亚丽.模拟太阳粒子事件对脑的生物效应研究[J].中华放射医学与防护杂志,2024,44(5):345-353. |
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| 作者姓名： | 张华 娄鹏博 冯伟伟 王红晖 雷鸣 刘畅 赵亚丽 |
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| 作者单位： | 航天医学全国重点实验室 中国航天员科研训练中心, 北京 100094 |
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| 基金项目： | 载人航天工程辐射防护技术攻关项目;航天医学全国重点实验室研究基金(SMFA22Q01) |
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| 摘 要： | 目的 通过模拟太阳粒子事件辐射,探究其脑损伤效应,为载人深空探测所致辐射健康风险评估提供依据。方法 根据太阳粒子事件主要特征,利用90 MeV的质子全身照射小鼠,照射剂量分别为0、0.1、0.3、0.5、1和2 Gy,照射后3、7 d,采用平衡木测试、转棒测试和新物体识别进行小鼠行为学检测,采用高尔基体染色和尼氏染色法检测海马树突棘密度和尼氏小体数量;采用WST-8法、TBA法和高压液相法检测脑组织超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和神经递质含量;采用TUNEL法检测细胞凋亡;采用线性和线性平方拟合方法分析剂量与损伤指标变化的量效关系;根据所有脑损伤指标的显著变化的最小剂量点确定脑损伤阈值。结果 与对照组相比,1 Gy质子照射后3和7 d出现丝状伪足树突棘密度显著减小(t=1.82、2.30,P＜0.05)、CA1区异常尼氏小体显著增加(t=2.44、3.77,P＜0.05),照射后7 d即可出现DA含量显著增加(t=2.52,P＜0.05)、Glu含量显著增加(t=4.04,P＜0.05);2 Gy质子照射后3 d出现SOD活力下降(t=3.44,P＜0.05),照射后3、7 d出现MDA含量增加(t=1.90、2.14,P＜0.05)、转棒上攀爬时间减少(t=2.85、2.64,P＜0.05)、新物体识别倾向性下降(t=2.87、2.84,P＜0.05)、海马细胞凋亡增加(t=3.91、3.54,P＜0.05)、5-HT水平增加(t=2.81、2.69,P＜0.05),且在0.1~2 Gy剂量范围内具有剂量-效应关系(R2=0.74~0.99)。结论 90 MeV质子导致小鼠脑损伤的剂量阈值为1 Gy,获得14种量效关系模型,为短期深空飞行乘员的器官剂量限值制定和风险评估提供了生物学依据。
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| 关 键 词： | 深空辐射 质子 脑损伤 剂量-效应关系 阈值 |
| 收稿时间： | 2023/9/6 0:00:00 |
Biological effects of simulated solar particle events on brain |
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| Zhang Hu,Lou Pengbo,Feng Weiwei,Wang Honghui,Lei Ming,Liu Chang,Zhao Yali.Biological effects of simulated solar particle events on brain[J].Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection,2024,44(5):345-353. |
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| Authors: | Zhang Hu Lou Pengbo Feng Weiwei Wang Honghui Lei Ming Liu Chang Zhao Yali |
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| Institution: | State Key Lab of Space Medicine, Astronaut Research and Training Center of China, Beijing 100094, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Deep space radiation Proton Brain injury Dose-response relationship Threshold |
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