第4章_放射的生物效应_第3节_电离辐射的生物效应课件.pptVIP

* * 第四章 放射的生物效应 §3. 电离辐射的生物效应 一、电离辐射对靶细胞的损伤 二、电离辐射致突变及致癌效应 三、电离辐射对染色体的损伤 四、辐射对组织和器官的作用 五、电离损伤的分子水平作用 第四章 放射的生物效应 一、电离辐射对靶细胞的损伤 各类细胞对辐射的敏感性不一致.不断生长、增殖、自我更新的细胞群对辐射敏感,分化成熟的细胞对辐射具有高度耐受性, 淋巴细胞例外, 它分化成熟,但属于高度敏感细胞.造血细胞、生殖细胞、肠上皮细胞等高敏;膀胱、食道等上皮细胞较敏; 结缔组织、内皮细胞等中敏; 而肌细胞、神经节细胞、成熟的软骨和骨细胞低敏。 (一) 细胞的辐射敏感性 第四章 放射的生物效应 一、电离辐射对靶细胞的损伤 有增殖能力的哺乳动物细胞受一定照射,一部分丧失增殖能力,体外培养时不能形成细胞团;另一部分“活存”细胞仍保持增殖能力,体外培养时形成细胞团.“活存”细胞百分率随照射剂量增加而降低. (二) 剂量——活存曲线 Dq D0 细胞存活百分数 Gy 第四章 放射的生物效应 一、电离辐射对靶细胞的损伤 细胞受到亚致死剂量照射后,主要表现为有丝分裂延迟, 损伤轻重取决于照射时细胞所处的周期阶段.不同阶段的辐射敏感性不同.处于M期的细胞受照射很敏感,可引起细胞即刻死亡或染色体畸变.G1期早期对辐射不敏感,后期则较敏感,周期较长的细胞在G1期受照射可能发生G1抑制,延迟进入S期.S前期也较敏感,受照可使DNA合成速度变慢,细胞延迟进入G2期.G2期是对辐射极敏感的阶段,处于此期即使较低剂量也会由于所需特异蛋白质和RNA合成障碍引起长时间分裂延迟,也称“G2阻断”。 (三) 细胞周期的变化 第四章 放射的生物效应 一、电离辐射对靶细胞的损伤 电离辐射作用于机体,经过原初的物化变化和生物大分子损伤阶段,进而发展到细胞的损伤,包括细胞死亡、有丝分裂延迟或抑制等.电离辐射所致哺乳类动物细胞的“死亡”有3种： 1.数百Gy照射可使细胞的蛋白质凝固—立即死亡 2.数十Gy大剂量照射使细胞立即终止代谢活动 —间期死亡 3.几Gy照射可使增殖性强的细胞丧失继续增殖的 能力—生殖死亡或分裂死亡 (四) 细胞死亡 第四章 放射的生物效应 一、电离辐射对靶细胞的损伤 细胞接受辐射能量后所引起的损伤不足以使细胞致死, 若给予足够的时间, 则细胞有可能对损伤进行修复,即亚致死损伤修复SLDR.照射后细胞暂未死亡, 但如不进行干预, 细胞将会发生死亡, 如果改变细胞所处状态, 将其放在不利于分裂的环境中,则受损伤细胞可得到修复而免于死亡,此称为潜在致死损伤修复PLDR 。 (五) 细胞损伤后的修复 第四章 放射的生物效应 二、电离辐射致突变及致癌效应 辐射致癌是指受照后发生与所受照病因学联系的恶性肿瘤,是照射后重要的远期效应之一,包括实体瘤诱发、白血病、骨肉瘤和淋巴肉瘤等,属随机效应. 辐射致突变和致癌效应都是以遗传物质的改变为基础, 是辐射防护中2项最重要的辐射随机效应. 第四章 放射的生物效应 1.电离辐射致突变效应 二、电离辐射致突变及致癌效应 电离辐射引起遗传物质的变化不仅有点突变(即指遗传密码的改变),而且染色体结构也变化.染色体由DNA和蛋白质组成,具有两方面重要功能:一是保持基因顺序,二是保证遗传物质在子细胞中的适当分配.这两方面变化都会引起细胞遗传特性的改变. 第四章 放射的生物效应 2.电离辐射致癌效应 二、电离辐射致突变及致癌效应 电离辐射使癌症发病率增高,其致癌效应在人体细胞和动物细胞实验都已证实.但辐射引起细胞恶性转移机制尚未完全弄清.辐射可以是致癌的始动因子,也可是促进因子. 对前者研究表明,电离辐射对DNA的损伤可能是细胞恶性转化的重要机制, 这与化学致癌剂的恶性转化效应研究一致.但恶性转化并不等同癌症,不论癌症起因于一个还是一群突变细胞, 发展往往需要促进因子的作用,比如催乳素仅需小剂量照射就能引起乳腺癌. 第四章 放射的生物效应 3.电离辐射致癌的剂量—效应曲线 二、电离辐射致突变及致癌效应 1 2 3 4 5 6 7 Gy 白血病发生率 % 小剂量— 肿瘤诱发占优势； 大剂量— 癌变细胞灭活占优； 顶峰— 二者持平 第四章 放射的生物效应 4.电离辐射致癌的潜伏期 二、电离辐射致突变及致癌效应 2~4 2~4 5~10 5~15 10 最 低 25~30 25~30 40 40 40 全部表现期 10 15 20