电离辐射损伤医学防护剂研究进展

当今电离辐射已成为威胁人类健康的重要因素,探索有效的防护策略是放射医学领域研究的重要课题。及时使用辐射防护剂是减少电离辐射对机体正常组织损害最直接有效的方法,大量基于清除自由基、增强DNA损伤修复、诱导辐照组织缺氧及旁效应阻滞等机制的新型辐射防护剂逐渐被开发。本文总结了近年来国内外研究报道的多种辐射防护剂及其潜在的分子生物学机制,为探索新型电离辐射医学防护制剂提供理论参考。     

四君子汤对电离辐射所致小鼠免疫损伤和骨髓损伤的防治作用

目的 观察四君子汤对电离辐射所致免疫系统损伤和骨髓损伤的防治作用,探讨其可能的机制。方法 6~8周的BALB/c小鼠80只,用随机数字表法分为阴性对照组、照射对照组,以及四君子汤的0.75、2.25和6.75 g/kg 3个剂量组。3.5 Gy ⁶⁰Co γ射线全身单次照射造成小鼠电离辐射损伤模型。照射后3和7 d,观察不同剂量的四君子汤提取物对小鼠脾脏系数、脾细胞凋亡率和骨髓嗜多染红细胞微核率的影响。结果 四君子汤各剂量组均可有效抑制辐射所致的照射后7 d脾脏细胞的辐射损伤,促进脾脏细胞增殖,使脾脏系数升高(t=-3.282,-6.386,-3.901,P<0.05);其中,2.25 g/kg的四君子汤可减少脾细胞照后3 d的早期凋亡(t=4.143,P<0.05)和照后7 d的晚期凋亡(t=2.413,P<0.05);四君子汤可剂量依赖性降低照射后3和7 d的骨髓嗜多染红细胞微核率(t=2.914,3.285,8.000,P<0.05)。结论 四君子汤可通过减少脾细胞凋亡和损伤、降低嗜多染红细胞微核率,从而缓解电离辐射所致损伤,促进小鼠免疫和骨髓造血功能恢复。     

电离辐射诱导旁效应的研究现状

辐射旁效应是一种电离辐射引起的间接效应。国内外许多研究者应用先进的检测技术和方法证实了旁效应的存在,并对其机制有了更深入的了解,旁效应研究也逐渐从单细胞扩展到多细胞,从离体扩展到整体,从体外扩展到体内,为解释旁效应的发生及调控机制提供了有力的证据,尤其为以后的放射肿瘤临床应用提供科学的依据。     

低剂量电离辐射对放射工作人员甲状腺功能影响的Meta分析

目的 系统评估低剂量电离辐射对我国放射工作人员甲状腺功能的影响。方法 检索自1996—2017年来国内外正式刊物上发表的有关文献,严格按照预先设定的纳入和排除标准筛选文献,最终纳入15篇,共计6 332人。分析放射工作人员甲状腺功能中血清三碘甲状腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）和促甲状腺素（TSH）水平。 用Stata 14.0软件进行Meta分析。结果 随机效应模型分析结果显示,放射工作人员T3水平的标准化均数差（SMD）为-0.32[95% CI（-0.61,-0.04）,P=0.03],与对照组相比有降低的危险性;单个协变量Meta回归对异质性来源进行分析仅显示性别组成与研究间异质性有关,调整研究后方差的解释比率（adjusted R-squared, Adj R²）为29.99% （P=0.03）。T4水平的SMD为-0.49[95% CI（-0.94,-0.03）,P=0.04],与对照组相比有降低的危险性;单个协变量Meta回归对异质性来源进行分析仅显示性别组成与研究间异质性有关：Adj R²为26.60%（P=0.02）。TSH水平的SMD为1.10[95% CI（0.32,1.89）,P=0.006],与对照组相比有升高的危险性。结论 长期暴露在低剂量电离辐射环境中可能对放射工作人员甲状腺功能造成不良影响,应该进一步加强对放射工作人员甲状腺的辐射防护。     

电离辐射对皮肤细胞铁死亡的影响及其抑制剂Ferrostatin-1的防护作用研究

目的:探讨电离辐射对皮肤细胞铁死亡的影响以及铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1)对受照射皮肤细胞的保护作用及机制。方法:为检测Fer-1对人永生化角质形成细胞(HaCaT)辐照后的影响,按照射与给药方式分为对照组、Fer-1组、单纯照射组、照射+Fer-1组。采用CCK-8法和乳酸脱氢酶(LDH)释放检...     

秀丽隐杆线虫作为电离辐射模型的研究进展

随着放射治疗在肿瘤治疗中的地位日益显著,如何减轻放疗的副作用也逐渐成为研究的热点。秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）因其独特的优势成为一个良好的研究电离辐射的模型。近年来,国内外利用线虫模型对电离辐射特性的研究日益增多。本文简要综述了电离辐射对线虫的影响以及相关机制。     

电离辐射对小鼠组织金属硫蛋白-1mRNA表达的影响

目的 探讨X射线全身照射对小鼠肝、脑、胸腺及脾脏金属硫蛋白(MT)-1 mRNA表达的影响及其剂量效应关系。方法 采用Northem杂交方法检测了X射线全身照射后小鼠肝、脑、胸腺及脾脏MT-1 mRNA水平变化。结果 4GyX射线照射后肝脏及胸腺MT-1mRNA水平逐渐升高，照射后4h达峰值，分别为假射组的1．82及1．72倍，24h基本恢复至正常水平；0．5～6Gv照射后4h，肝脏及胸腺MT-1mRNA水平均呈剂量依赖性增加，6Gy照射后MT-1mRNA水平分别为假照组的2．13和1．62倍。但X射线全身照射后小鼠脑及脾脏MT-1mRNA水平未见明显变化。结论 X射线全身照射可提高小鼠肝脏和胸腺MT-1 mRNA水平，但对小鼠脑及脾脏MT-1mRNA表达无影响.     

急性核辐射对人的远期效应

内容仅涉及事故性急性核辐射的远期效应:1.日本原爆幸存者(包括宫内受照者约2800名)的流行病学调查结果,归纳为强关联、弱关联和无关联的远期效应。在第8～15孕周阶段接受1Gy照射的胎儿,约有43%会发生智力发育延迟,为受照0.01Gy以下的对比组危险度的50倍以上。对原爆人群各部位癌症的相对、绝对和归因危险作了介绍。对原爆幸存者受照射后怀孕所生子女(1946年5月以后出生),用(1)不利的妊娠结果、(2)死亡事件、(3)携带有性染色体异常儿童的频率、(4)携有由于基因突变引起的血液蛋白电泳变异体儿童的频率等遗传学指标提示,近爆心(<2000m)幸存者(>1Gy)所生儿童与远离爆心组(0.01～0.09Gy)相比,仅仅是预期趋势上有差别,实际上未发现有统计学意义的差异。即使如此,这两组儿童间的差异用上述4个指标中的前3个观察结果,估计了加倍剂量,平均数是1.56Sv,但是有争议。2.马绍尔群岛放射性落下灰受照居民医学随访近况,甲状腺疾病发病率高,而在日本原爆幸存者中则未见类似情况,估计与马绍尔群岛居民甲状腺因摄入放射性碘而照射量较大有关。3.日本福隆丸号渔民受落下灰照射后远后效应资料。4.美国Y-12工厂共8名受照者的远后效应:4例有放射性白内障,1998年时仅活存3例。5.前苏联切尔诺贝利核电站事故中急性放射病(ARS)病人远后效应:2例Ⅲ度ARS病人分别于照后第6年和第9年发生骨髓增生异常综合征(MDS)引起死亡,1例Ⅰ度ARS病人也于照后第9年诊断为MDS,另一例Ⅱ度ARS病人照后第11年发生急性单核细胞白血病。6.巴西137Cs事故5年后远期效应。     

个人辐射防护用品防护质量检测结果与评价

目的 通过有效监测个人防护用品防护质量,探讨促进个人防护用品的研制和开发,以保障放射工作人员的健康与安全.方法 应用标准铅片迭代法测量个人防护用品和材料的铅当量厚度,用"mm Pb"表示.共检测了77件产/样品,其中铅橡胶板37件,各类个人防护制品27件,包括防护服12件、防护帽4件、防护围脖5件、防护手套4件和防护面罩2件;其中铅玻璃眼镜13件.结果 铅橡胶板比铅当量分别在0.20～0.39 mm Pb/mm之间,铅橡胶板比铅当量在0.25 mmPb/mm以下有6件,不符合相关标准的要求.个人防护制品和铅玻璃眼镜检测结果表明,实测铅当量均大于标称铅当量.结论 国产和进口的个人辐射防护材料及用品的防护质量是可靠的,但介入防护手套的防护质量有待于提高和改进.

Abstract：

Objective To monitor the protective qualities of personal protective appliances and to ensure the health and safety of radiological working personnel.Methods The lead-equivalent thickness of personal protective appliances and materials was measured by means of standard lead slices.The lead equivalent thickness represents in terms of mm Pb.Results 77 pieces of products and samples were measured altogether.The results indicate that the specific lead equivalents of lead-rubber plates were between 0.20-0.39 mm Pb/mm for 37 pieces of lead-rubber plates and the values of 6 pieces of samples were less than 0.25 mm Pb/mm,which did not accord with the requirement of the relational standard.27 pieces of personal protection appliances were measured altogether.They were 12 pieces of protective clothes,4 pieces of protective headgears,5 pieces of protective neckpieces,4 pieces of protective gloves and 2 pieces of protective masks.13 pairs of lead-glass spectacles among them were measured altogether.The measured results for personal protective appliances and lead-glass spectacles showed that actually measured lead-equivalent were higher than the nominal lead-equivalent.Conclusions The protective qualities are reliable for personal protection materials and appliances to be made in home and imported abroad.But the protective qualities of interventional protection gloves should be improved and made them better.     

Hormesis: are low doses of ionizing radiation harmful or beneficial?

A review is provided of the literature on radiation hormesis, hormesis being any physiological effect that occurs at low doses and which cannot be anticipated by extrapolating from toxic effects noted at high doses. Epidemiological studies suggesting beneficial effects are considered, and experimental evidence for the existence of hormesis is then appraised. In the latter context, there are possible low-dose effects at the molecular level, at the cellular level and on the organism as a whole. It is concluded that while it is difficult to analyse the effects of low-dose radiation with statistical significance, the concept does permit the reconsideration of the validity of currently accepted notions.     

电离辐射诱导PC12细胞分化的蛋白质组学分析

目的探索辐射诱导PC12细胞分化的分子机理，筛选神经系统辐射损伤的分子靶标。方法16Gyγ射线照射PC12细胞，照射48h，提取正常与照射后细胞总蛋白，进行双向电泳分析，并对部分差异表达蛋白质进行质谱鉴定。结果电泳中共发现差异表达蛋白质位点876个。鉴定出表达水平增高的蛋白泛素羧端水解酶L1，表达水平降低的蛋白HP1α类似蛋白。结论应用蛋白质组技术鉴定出部分辐射后差异表达蛋白质，为辐射诱导PC12细胞分化的分子机理研究提供了线索。     

snoRNA在电离辐射诱导的DNA损伤中的作用及研究进展

核仁小RNA (small nucleolus RNA,snoRNA)是一类在真核生物中普遍存在的非编码RNA,根据其结构特征,可分为两大类:box C/D snoRNA和box H/ACA snoRNA,分别介导RNA 2''-O-甲基化和假尿嘧啶化修饰。近期研究发现,snoRNA还影响mRNA前体(pre-mRNA)的可变剪接,能够通过生成miRNA来介导基因沉默,并通过与蛋白质相互作用调节其功能活性。在电离辐射的生物效应中,DNA损伤与修复过程是至关重要的生物学基础。然而,目前关于snoRNA在电离辐射引起的DNA损伤中的作用的研究还相当有限。本综述旨在概述snoRNA的生物学功能及其在电离辐射诱导的DNA损伤修复中可能的调控角色,以期为探究snoRNA的功能及机制提供新思路。     

低剂量电离辐射对医务放射工作人员甲状腺影响Meta分析

目的 评估低剂量电离辐射对医务放射工作人员甲状腺的影响。方法 检索1996—2022年发表的相关文献,按照纳入和排除标准筛选文献,最终纳入27篇文献,涉及22 937人。采用Stata 16.0开展Meta分析,分析血清中三碘甲状原氨酸（T₃）、游离三碘甲状腺原氨酸（FT₃）、甲状腺激素（T₄）、游离四碘甲状腺原氨酸（FT₄）、促甲状腺激素（TSH）水平和甲状腺结节检出率,并开展不同职业分类放射工作人员甲状腺功能的亚组分析。结果 采用随机效应模型分析,放射工作人员T₃、T₄水平的标准化均数差（SMD）分别为-0.19（-0.37,-0.01）和-0.34（-0.38,-0.30）,与对照组比有降低的危险性（Z=2.07、-16.06,P<0.05）;放射工作人员FT₄水平的SMD为0.22（0.06,0.39）,与对照组比有升高的危险性（Z=2.61,P<0.05）;放射工作人员甲状腺结节发生相对危险度为1.47（1.19,1.82）,与对照组比有升高的危险性（Z=3.58,P<0.05）。亚组分析结果表明介入放射学工作人员T₃、T₄、TSH水平的SMD分比为-0.29（-0.51,-0.07）、-0.31（-0.47,-0.15）、-0.43（-0.73,-0.13）（Z=-2.55、-3.86、-2.82,P<0.05）,核医学工作人员T₄水平SMD为-0.26（-0.45,-0.07）,与对照组比有降低的危险性（Z=-2.70,P<0.05）。结论 长期低剂量电离辐射可能影响放射工作人员甲状腺素水平和甲状腺结节,尤其是介入放射学工作人员,应重点关注其放射防护。     

电离辐射对淋巴管的影响研究进展

电离辐射会造成淋巴管内皮细胞死亡,导致淋巴管结构破坏、功能紊乱和数量减少,对放疗产生负面影响,但也会诱导肿瘤细胞和肿瘤浸润性免疫细胞等细胞分泌多种细胞因子,促进肿瘤相关淋巴管生成,增强抗肿瘤免疫,有利于抗肿瘤治疗。研究电离辐射后淋巴管变化可能是探索放疗与免疫治疗协同抗肿瘤作用的一个途径。本综述从电离辐射后淋巴管形态学改变、电离辐射影响淋巴管分子机制和电离辐射后淋巴管变化在临床中的价值3个角度进行了归纳分析,以期为开展电离辐射对淋巴管影响的研究提供思路。     

电离辐射致大鼠肠上皮细胞磷脂变化的研究

目的 观察电离辐射所致肠上皮细胞磷脂的变化,探讨放射性肠损伤的发生机制。方法 将大鼠小肠上皮细胞(IEC-6)分为3组:正常对照组、8 Gy X射线照射组和12 Gy X射线照射组。分别在照射后6和24 h,提取IEC-6细胞磷脂,利用液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)测定辐射所致细胞磷脂的变化。结果 辐射后6 h,8 Gy照射组细胞磷脂未发生显著变化;12 Gy照射组细胞磷脂变化明显,其中磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰肌醇(PI)和溶血磷脂酰胆碱(Lyso PC)均显著性上调(F=5.37、9.60、9.88,P<0.05)。而照射后24 h,两个辐射剂量组中多种磷脂酰乙醇胺(PE)和PG分子显著下调(F=5.15~99.77,P<0.05),12 Gy照射组中多种神经鞘磷脂(SM)显著上调(F=4.35~7.92,P<0.05)。结论 电离辐射可导致大鼠肠上皮细胞(IEC-6)磷脂代谢紊乱,其紊乱程度与辐射剂量相关。     

电离辐射对不同肿瘤细胞细胞周期的影响

目的 研究电离辐射对不同肿瘤细胞细胞周期的影响为肿瘤放疗及化疗提供科学依据。方法 处于细胞周期各时相的细胞百分数采用流式细胞术进行检测。结果 研究表明：电离辐射作用后,ＨｅｌａＳ３和Ｓ１８０细胞发生了Ｓ和Ｇ２期阻滞,而ＤＬ－４细胞则发生Ｇ１和Ｇ２期阻滞,Ｂ１６各时相细胞数无列出较高的辐射抗性。结论 电离辐射作用后,不同肿瘤细胞的辐射抗性、即辐射敏感性有较大差异。其细胞周期的变化规律亦不相同。     

Solar radiation induced skin damage: Review of protective and preventive options

Purpose:?Solar energy has a number of short- and long-term detrimental effects on skin that can result in several skin disorders. The aim of this review is to summarise current knowledge on endogenous systems within the skin for protection from solar radiation and present research findings to date, on the exogenous options for such skin photoprotection.

Results:?Endogenous systems for protection from solar radiation include melanin synthesis, epidermal thickening and an antioxidant network. Existing lesions are eliminated via repair mechanisms. Cells with irreparable damage undergo apoptosis. Excessive and chronic sun exposure however can overwhelm these mechanisms leading to photoaging and the development of cutaneous malignancies. Therefore exogenous means are a necessity. Exogenous protection includes sun avoidance, use of photoprotective clothing and sufficient application of broad-spectrum sunscreens as presently the best way to protect the skin. However other strategies that may enhance currently used means of protection are being investigated. These are often based on the endogenous protective response to solar light such as compounds that stimulate pigmentation, antioxidant enzymes, DNA repair enzymes, non-enzymatic antioxidants.

Conclusion:?More research is needed to confirm the effectiveness of new alternatives to photoprotection such as use of DNA repair and antioxidant enzymes and plant polyphenols and to find an efficient way for their delivery to the skin. New approaches to the prevention of skin damage are important especially for specific groups of people such as (young) children, photosensitive people and patients on immunosuppressive therapy. Changes in public awareness on the subject too must be made.     

Sensors of ionizing radiation effects on the immunological microenvironment of cancer

Purpose: When cancer develops in an immunocompetent host it represents the result of a successful deception of the immune system as to the nature of the danger and the type of response needed to reject the neoplastic tissue. We will briefly review some of the recently emerged evidence that irradiation of the tumor and its microenvironment can induce essential molecular signals required for an effective response of the immune system to the tumor.

Conclusions: The subversion of a highly organized tissue architecture is a hallmark of cancer, and results in uneven distribution of oxygen and nutrients, interstitial pressure gradients and areas of patchy necrosis and inflammation. In this microenvironment, cancer cells that carry mutations favoring survival rather than cell death in response to stress find a selection advantage. Importantly, the signals derived from the disruption of orderly physiology within tissues are also what the immune system has evolved to respond to. The type of response is tuned to be adequate to the cause of the disruption. An infectious organism will carry or elicit from the involved tissue a number of ‘danger signals’ leading to development of cell mediated and humoral responses to both eliminating the invader and preventing future infections. In contrast, a simple wound will call for a repair response. The sensors of the type of damage are complex molecular interactions between the damaged organ and cells of the innate and adaptive immune system. Progress in the identification of these interactions elucidates which pathways are specifically altered in cancer. It also provides a novel understanding of the radiation-induced effects on tumor immunogenicity. We propose that specific radiation-induced effects could be successfully exploited to improve the effectiveness of immunotherapy.     

基于随机森林的电离辐射诱导DNA双链断裂分类模型的构建与应用

目的 构建预测电离辐射诱导DNA双链断裂（DSB）水平的随机森林分类模型,初步研究DSB在基因组中的分布规律。方法 将GRCh38参考基因组分为50 kb的片段,根据MCF-7细胞的测序数据把片段分为电离辐射诱导的DSB低水平和高水平区域,以8种表观遗传学特征作为输入,随机将数据集的2/3列为训练集,1/3列为测试集,构建含100棵决策树的随机森林分类模型。分析分类模型中表观遗传学的特征重要性,展示这些标记在不同DSB水平区域的富集差异。结果 随机森林分类模型在测试集上预测的准确率为99.4%,精准率为98.9%,召回率为99.9%,受试者操作特征曲线下面积为0.994。8个特征中H3K36me3和DNase标记的重要性最高,富集分析表明DSB高水平区域的这两类标记明显高于DSB低水平区域。结论 以表观遗传学数据作为特征输入,随机森林分类模型可在50 kb基因组区域上准确预测电离辐射诱导的DSB水平,分析表明这些DSB可能主要分布在基因组中转录活跃的部位。     

四物汤有效成分配伍组方对电离辐射所致氧化损伤的防护作用

目的 观察四物汤有效成分配伍组方对电离辐射所致人淋巴母细胞AHH-1细胞氧化损伤的辐射防护作用,并初步探讨其作用机制。方法 4.0 Gy ⁶⁰Co γ射线单次照射AHH-1细胞,造成电离辐射损伤。观察不同浓度的四物汤有效成分配伍组方(果糖、阿魏酸、芍药苷、川芎嗪质量比为9 008:53:721:267)对于电离辐射损伤的AHH-1细胞活力、凋亡情况、活性氧(ROS)水平的影响,以及对pGL4-ARE报告基因载体的激活作用。结果 四物汤有效成分配伍组方在10 mg/L的浓度下抗辐射效果最为显著,可以减缓受照AHH-1细胞活力下降(t=-8.152,P<0.05),缓解早期细胞凋亡(t=12.777,P<0.05),降低ROS水平(t=3.465,P<0.05),诱导报告基因pGL4-ARE荧光表达倍数提高(t=-19.752,P<0.05)。结论 四物汤有效成分配伍组方具有体外抗辐射活性,可能通过激活Nrf2-Keap1-ARE抗氧化通路、降低辐射所致氧化损伤,从而发挥辐射防护作用。