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Ionizing Radiation Effect to Cells 辐射对 细胞的影响 Stimuli Adaptation Injury Cell death Atrophy Hypertrophy Hyperplasia Metaplasia Cell swelling Steatosis Hyaline change Amyloidosis Mucoidosis Pathologic pigmentation Pathologic calcification Necrosis(核固缩、核碎裂、核溶解) Apoptosis 各种理化生因素刺激 适应 损伤 Regeneration 再生 Labile tissue (sensitive, effective) 不稳定细胞 Quiescent tissue (tolerant ) 稳定细胞 Permanent tissue (precious) 永久细胞 !Note 不同细胞再生潜能不同 1.不稳定细胞(labile cells):具有很强的再生能力,如表皮,呼吸道、消化道粘膜上皮,造血细胞等。 2.稳定细胞(stable cells):生理情况下处于静止期(GO),但受到损伤时,则进入DNA合成前期(G1),表现出较强再生能力,如肝、胰、涎腺、内分泌腺、汗腺、肾小管上皮等。 3.永久性细胞(permanent cells): 无再生能力或再生能力很弱,如神经细胞、横纹肌细胞及心肌细胞。 !Note 细胞再生虽然是对损伤的一种修复性反应,但是复制越活跃的细胞越容易发生基因、染色体突变。 !Note 许多恶性肿瘤是发生于不稳定细胞的,如: 支气管粘膜———肺癌 胃粘膜——胃癌 淋巴造血细胞——白血病/淋巴瘤 Q:不同组织对辐射敏感性是怎样的? 辐射敏感性 组 织 高度 淋巴组织(淋巴和幼稚淋巴细胞);胸腺(胸腺细胞);骨髓;胃肠上皮(尤其是小肠隐窝上皮);性腺(睾丸和卵巢的生殖细胞);胚胎组织 中度 感觉器官(角膜、晶状体、结膜);内皮细胞;皮肤及附件上皮(生发、毛囊、皮脂腺细胞);唾液腺;肾、肝、肺组织的上皮 轻度 中枢神经系统;内分泌系统(包括性腺的内分泌细胞);心脏 不敏感 肌肉组织;软骨和骨组织;结缔组织 Labile tissue (sensitive, effective) 不稳定细胞 Quiescent tissue (tolerant ) 稳定细胞 Permanent tissue (precious) 永久细胞 BT’s 原则 Law of Bergonié Tribondeau 细胞辐射敏感性定律 与细胞的 增殖分裂能力 成 正比 与细胞的 分化程度 成 反比 Stimuli Adaptation Injury Cell death Atrophy Hypertrophy Hyperplasia Metaplasia Cell swelling Steatosis Hyaline change Amyloidosis Mucoidosis Pathologic pigmentation Pathologic calcification Necrosis(核固缩、核碎裂、核溶解) Apoptosis 各种理化生因素刺激 适应 损伤 lethal damage致死性损伤 损伤细胞内所有关键部位 不可修复 sublethal damage,SLD 亚致死性损伤 一部分关键部位受损,足够时间可以修复 potentially lethal damage,PLD 潜在致死性 受照射后细胞暂时未死亡,但不加干预会死亡 细胞水平上辐射会造成什么样的改变? 细胞膜: 膜结构(脂质、蛋白等)损伤,功能下降 作用于磷脂分子,可导致脂质过氧化,引起细胞损伤 对膜蛋白的作用:蛋白分子空间结构改变,功能下降,膜流动性降低 对DNA-膜复合物的破坏,影响复制子连接,使复制停止(敏感靶) 抗氧化酶类可以一定程 度上清除自由基,防止其 对细胞造成损伤,因此 在机体受电离辐射情况下 这些物质会增多 染色体: 染色体数量和结构改变,引起染色体畸变 数量变化:形成非整倍体 结构变化:缺失、重复、易位,倒位 染色体结构最初变化是断裂 根据能否照常进行分裂分为: 稳定性畸变 不稳定性畸变 (着丝点是否能正常分裂) 细胞其他结构: 线粒体:水肿、脊减少——功能减少,氧化增多 核膜: 肿胀、折叠、内凹、裂隙、破裂 细胞分裂与生长脱节:双核、多核、巨核 细胞由内到外的损伤引起最终结果: Cell Death 细胞死亡 辐射诱导的细胞死亡: 间期死亡:细胞核结构被破坏、细胞膜损伤、能量供应
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