137Cs γ射线诱导人外周血线粒体DNA缺失的时间和剂量-效应关系

目的 研究¹³⁷Cs γ射线诱导的人外周血线粒体DNA 4934 bp和4977 bp缺失的时间和剂量-效应,并探讨其在电离辐射受照者剂量估算中的应用意义。方法 采集5名健康成人外周血进行¹³⁷Cs γ射线离体照射,取其中1份血样给予5 Gy照射后分别培养2、24、48和72 h,另4份血样均经6等分后分别给予0、0.5、1、2、5和10 Gy照射,孵养2 h后采用实时荧光定量PCR方法和凝胶电泳,检测人外周血线粒体DNA 4934 bp(mtDNA 4934 bp)和4977 bp(mtDNA 4977 bp)缺失的表达水平,并用Curve Expert 1.4软件拟合剂量-效应曲线。结果 ¹³⁷Cs γ射线照射离体人血后,诱发的mtDNA 4934 bp 缺失和mtDNA 4977 bp 缺失在照后2 h即升高,mtDNA 4934 bp缺失水平在照后2 h和48 h有相对表达高点(t=10.782和8.966, P<0.05);而mtDNA 4977 bp缺失水平在照后48 h表达最高(t=7.433, P<0.05)。0.5~10 Gy的¹³⁷Cs γ射线照射诱发的mtDNA 4934 bp 缺失(t=2.895~8.105, P<0.05)和mtDNA 4977 bp 缺失(t=3.006~7.715, P<0.05)均随照射剂量增加。其中,mtDNA 4977 bp缺失在相同照射剂量下变化更大,尤其是在10 Gy剂量照射时,二者差异更明显(t=2.919, P<0.05),即对于大剂量照射,mtDNA 4977 bp缺失可能更为灵敏,但是个体差异较mtDNA 4934 bp缺失大。拟合的剂量-效应曲线回归方程分别为Ŷ₁=1.178+0.1219D(R²=0.9269, mtDNA 4934 bp缺失)和Ŷ₂=1.2578+0.1933D(R²=0.9016, mtDNA 4977 bp缺失)。结论 ¹³⁷Cs γ射线诱发的线粒体DNA片段缺失与辐射剂量有良好的数学回归关系,有可能为照射后生物剂量快速估算和预后评估提供依据。