現(xiàn)代科技綜述知識(shí)文庫(kù)：電離輻射對(duì)淋巴細(xì)胞的效應(yīng)

1、現(xiàn)代科技綜述系列電離輻射對(duì)淋巴細(xì)胞的效應(yīng)科技是人類(lèi)區(qū)別于動(dòng)物的重要文明之一，是人類(lèi)對(duì)自然規(guī)律研究和利用的學(xué)科。本文提供對(duì)科技基本概念“電離輻射對(duì)淋巴細(xì)胞的效應(yīng)”的解讀，以供大家了解。電離輻射對(duì)淋巴細(xì)胞的效應(yīng)機(jī)體遭受電離輻射作用后引起免疫功能降低，嚴(yán)重時(shí)可并發(fā)感染導(dǎo)致死亡。淋巴細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中最重要的也是對(duì)電離輻射高度敏感的細(xì)胞，它可以反映輻射損傷時(shí)機(jī)體免疫和造血功能的異常，而且容易采自活體。因此，淋巴細(xì)胞的變化可作為早期判斷受照劑量的客觀而靈敏的指標(biāo)，并可據(jù)此隨時(shí)觀察病情。早期的臨床和實(shí)驗(yàn)研究工作是關(guān)于電離輻射對(duì)整群淋巴細(xì)胞的數(shù)量和形態(tài)的影響。急性放射病時(shí)，外周血中淋巴細(xì)胞數(shù)輻照后迅速下降，并

2、持續(xù)減少，可以根據(jù)其數(shù)量變化判斷傷情。例如根據(jù)外周血淋巴細(xì)胞絕對(duì)值估算受照劑量：當(dāng)600個(gè)mm3時(shí)推算劑量為46Gy；300個(gè)mm3則劑量超過(guò)6Gy。淋巴細(xì)胞存活率以及集落形成均隨輻射劑量增加而減少，并顯示含有兩個(gè)輻射敏感性不同的亞群。花環(huán)試驗(yàn)觀察淋巴細(xì)胞表面膜受體的輻射效應(yīng)，還有研究漿膜表面電荷和細(xì)胞膜的通透性，認(rèn)為淋巴細(xì)胞膜是輻射的敏感靶子。電子顯微鏡觀察淋巴細(xì)胞核的分葉和空泡，胞漿自溶。輻射對(duì)淋巴細(xì)胞增生動(dòng)力學(xué)的影響：淋巴細(xì)胞的染色體畸變作為粗估受照劑量的“生物劑量計(jì)”，后來(lái)還應(yīng)用分帶技術(shù)、姐妹染色單體互換和早期染色體凝聚等指標(biāo)研究輻射效應(yīng)。1983年，阿克亞馬(MAkiyama)對(duì)原子

3、彈爆炸后的幸存者外周血淋巴細(xì)胞的變化做了大量觀察，在接受2Gy照射后植物血凝素(PHA)誘導(dǎo)的外周血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化的百分?jǐn)?shù)降低隨年齡增加而更加明顯，因?yàn)椴糠至馨图?xì)胞是長(zhǎng)壽命的，因而其輻射效應(yīng)是持續(xù)的，癌的發(fā)生率高，而且易于感染。關(guān)于B淋巴細(xì)胞的輻射效應(yīng)：對(duì)抗體的生成研究較多，有實(shí)驗(yàn)資料提示，照后1272h給予抗原時(shí)，嚴(yán)重地抑制抗體生成，如在照前給予抗原，則免疫活性細(xì)胞已受到激活，輻射的影響就小，從而得出免疫活性細(xì)胞的敏感性順序是：潛在性免疫活性細(xì)胞激活免疫活性細(xì)胞成熟效應(yīng)細(xì)胞。淋巴細(xì)胞也是一個(gè)很好的模型，可提供研究各種射線的效應(yīng)及其相對(duì)生物效應(yīng)。蘇燎原曾用3H胸腺嘧啶核苷摻入PHA激活的T淋巴細(xì)

4、胞的指標(biāo)測(cè)定快中子和60Co線的相對(duì)生物效應(yīng)為198，與其他作者研究結(jié)果近似。1986年，衣德華(AAEdwards)比較了質(zhì)子和氦3離子對(duì)人淋巴細(xì)胞染色體畸變的相對(duì)生物效應(yīng)。亦有用淋巴母細(xì)胞株的遺傳性作為研究輻射敏感性的模型的。許多人是應(yīng)用各種絲裂原激活不同的淋巴細(xì)胞群體，進(jìn)而研究其輻射效應(yīng)的。PHA激活T淋巴細(xì)胞，必須指出PHA能提高淋巴細(xì)胞輻射抗性。1984年臥德斯(GMWoods)認(rèn)為，可能與其激活后DNA聚合酶和連接酶活性增加，修復(fù)斷裂的DNA及染色體功能增強(qiáng)等有關(guān)。其他絲裂原亦有類(lèi)似作用。刀豆球蛋白(ConA)激活CD8細(xì)胞，亦有認(rèn)為它可激活CD4細(xì)胞。美洲商陸(PWM)激活CD4

5、細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞，使之產(chǎn)生免疫球蛋白。脂多糖(LPS)激活B淋巴細(xì)胞，許多作者認(rèn)為它只激活脾臟B淋巴細(xì)胞。蘇燎原成功地用LPS激活人血B淋巴細(xì)胞，察覺(jué)60Co線140Gy作用后，PWM激活的人血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化受到顯著抑制，并失去輔助B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化的作用，LPS激活的B淋巴細(xì)胞受相同劑量照射則變化不明顯。腫瘤病人接受一個(gè)療程的60Co線治療后亦有類(lèi)似變化。ConA激活的淋巴細(xì)胞受照后的變化和PWM激活的細(xì)胞類(lèi)似。60Co治療后的腫瘤病人被PHA激活的T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化明顯受抑制，而B(niǎo)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化卻顯著增強(qiáng)，后者可能由于T抑制細(xì)胞受抑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映了人血T淋巴細(xì)胞比B淋巴細(xì)胞的輻射敏感性高。在細(xì)胞集落生

6、成的實(shí)驗(yàn)中，表明ConA細(xì)胞比LPS細(xì)胞的輻射敏感性高。但有些學(xué)者認(rèn)為B淋巴細(xì)胞比T淋巴細(xì)胞敏感。淋巴細(xì)胞中含有各種不同的亞群，互相調(diào)節(jié)和制約。蘇燎原應(yīng)用淋巴細(xì)胞單克隆抗體的盤(pán)尼法或親和層析法分離CD4、CD8、B淋巴細(xì)胞和非CD4細(xì)胞等，并結(jié)合應(yīng)用各種絲裂原激活，然后用3HTdR摻入探討其相互調(diào)節(jié)及輻射效應(yīng)，進(jìn)一步察覺(jué)PWM除了激活CD4和B細(xì)胞外，還能激活非CD4細(xì)胞與T細(xì)胞。CD4與B細(xì)胞在PWM作用下其DNA合成均有協(xié)同作用，其中一種細(xì)胞受10Gy60Co線照射后，協(xié)同作用即消失，ConA CD8細(xì)胞比ConA CD4細(xì)胞敏感性高。但PHA CD4細(xì)胞和PHA CD8細(xì)胞敏感性無(wú)明顯差

7、別。CD4、CD8和B淋巴細(xì)胞受01Gy照后，結(jié)合各自單抗的能力均非常顯著地降低，CD8、B細(xì)胞變化比CD4細(xì)胞更敏感，有學(xué)者認(rèn)為淋巴細(xì)胞結(jié)合單抗能力下降與細(xì)胞接受器的基因缺失有關(guān)。1991年，模勒(WUMuller)認(rèn)為淋巴細(xì)胞染色體的輻射效應(yīng)仍然是估算接受輻射劑量的生物指示計(jì)的重要指征。非對(duì)稱(chēng)性染色體畸變是敏感的生物效應(yīng)指標(biāo)。早期染色體凝聚的變化可以快速反映輻射效應(yīng)，不需要等待淋巴細(xì)胞分裂。利用松胞素B技術(shù)產(chǎn)生雙核細(xì)胞，用細(xì)胞螢光計(jì)檢查，輻射導(dǎo)致微核發(fā)生率比未經(jīng)處理的淋巴細(xì)胞高幾倍。1988年，普洛色(JSProsser)認(rèn)為如果已知個(gè)體在照前的微核率，則005Gy照射引起的變化可以察覺(jué)，

8、否則只能判定01Gy的輻射損傷。有些作者認(rèn)為淋巴細(xì)胞微核是由發(fā)生畸變的染色體部分于胞質(zhì)中在不同狀態(tài)、不同條件下融合的結(jié)果；還認(rèn)為與染色體畸變有高度密切相關(guān)性。另外還認(rèn)為不是全部染色體斷裂都能形成微核，有些斷片經(jīng)幾次分裂仍保留在胞核內(nèi)，有些微核在幾次分裂后仍不丟失。部分微核可能是由整條染色體而不是斷片形成的。然而，如果全部染色體斷裂都能形成微核，染色體畸變率有可能接近微核率的上限值。從分子水平研究淋巴細(xì)胞的輻射效應(yīng)有很大進(jìn)展。蘇燎原的實(shí)驗(yàn)提資料提示，PHA、ConA和PWM激活的3種淋巴細(xì)胞受130Gy照后，DNA單鏈斷裂與輻射劑量呈線性關(guān)系，三者無(wú)顯著差異。但受15Gy照后，以PWM細(xì)胞30分

9、鐘的重接修復(fù)率最高。此外，用流量細(xì)胞計(jì)分析，輻射損傷后淋巴細(xì)胞基因突變的發(fā)生率提高。1990年，塔其巴拿(ATachibana)用Southern印跡方法發(fā)現(xiàn)HPRT的基因缺失，電離輻射引起大量突變，紫外線導(dǎo)致特征性點(diǎn)突變，點(diǎn)突變可以表現(xiàn)在堿基對(duì)的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換。1991年，質(zhì)夫托夫斯基(BDZhivotovsky)發(fā)現(xiàn)輻射損傷淋巴細(xì)胞的過(guò)程中出現(xiàn)某些基因組激活的產(chǎn)物才能導(dǎo)致細(xì)胞死亡。輻射引起不規(guī)則DNA降解，核內(nèi)出現(xiàn)DNA碎片，增加外膜的通透性，亦有用凝膠電泳檢測(cè)DNA雙鏈斷裂的。低劑量電離輻射導(dǎo)致的適應(yīng)性效應(yīng)引起人們的重視，如1991年沃爾夫(SWolff)發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞受002Gy X線照射后再

10、受氡作用，其染色體缺失相當(dāng)于單獨(dú)受氡作用的一半。淋巴細(xì)胞各個(gè)亞群的輻射敏感性不同，了解哪一亞群細(xì)胞對(duì)輻射最敏感，從而影響其他亞群或?qū)γ庖呦到y(tǒng)產(chǎn)生效應(yīng)，這是深入研究淋巴細(xì)胞輻射效應(yīng)的一個(gè)重要方面。單克隆抗體問(wèn)世，為醫(yī)學(xué)研究揭開(kāi)了新的一頁(yè)，為深入研究淋巴細(xì)胞亞群提供了條件。各淋巴細(xì)胞亞群的功能及其相互調(diào)節(jié)是值得探討的問(wèn)題。低劑量電離輻射的刺激效應(yīng)，表現(xiàn)在延長(zhǎng)壽命、刺激生長(zhǎng)、促進(jìn)DNA修復(fù)、減少染色體損傷、降低癌的發(fā)病率等，這些已逐漸被人們所證實(shí)，一個(gè)可能的重要機(jī)制是通過(guò)免疫系統(tǒng)介導(dǎo)了這些效應(yīng)，而淋巴細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中最重要的細(xì)胞，因此研究低劑量電離輻射對(duì)淋巴細(xì)胞的效應(yīng)對(duì)闡明輻射刺激效應(yīng)的機(jī)制是非常重

11、要的。有些學(xué)者研究了各種病人的淋巴細(xì)胞的輻射敏感性與正常人相比可幫助了解疾病時(shí)免疫方面存在的缺陷，有助于闡明發(fā)病機(jī)制，輻射敏感性高則腫瘤的發(fā)病率高。研究輻射對(duì)淋巴細(xì)胞的效應(yīng)還可幫助制定輻射治療某些白血病的方案。【參考文獻(xiàn)】： 1 Akiyama M，et alRadiat Res，1983，93572580 2 劉樹(shù)錚，主編醫(yī)學(xué)放射生物學(xué)北京：原子能出版社，1986165 3 蘇燎原，等蘇州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1987，7(1)1720 4 蘇燎原，等輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào)，1988，6(3)2933 5 蘇燎原輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào)，1988，6(3)15 6 Prosser J S，et alMutat Res，1988，1993745 7 耿勇志，等輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào)，1989，7(4)3035 8 Tachibana A,et