医学课件电离辐射的细胞效应

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1、第四章电离辐射的细胞效应第一节细胞的放射敏感性衡量辐射敏感性的指标个体，常用存活率或半致死剂量细胞，多数情况下都用克隆形成率(成灶率)表示其存活率，对肿瘤细胞也用SF2(2Gy照射后的存活率)；此外，染色体畸变率也是常用的评价指标。一、哺乳动物细胞辐射敏感性的差异1、不同细胞群体的放射敏感性体内细胞群体依据更新速率分为：（1）不断分裂更新的细胞群体→敏感（2）不分裂的细胞群体→抗性（3）一般状态不分裂或分裂很慢→抗性；但刺激后迅速分裂→敏感。第一类细胞：造血淋巴组织细胞，胃肠粘膜上皮和生殖上皮细胞第二类细胞：神经元，肌纤

2、维，成熟粒细胞，红细胞等。第三类细胞：刺激后活跃分裂的，如再生肝Bergonie&Tribondeau定律：组织的放射敏感性与其细胞的分裂活动成正比而与其分化程度成反比。一般适合有许多例外如胸腺、淋巴细胞肿瘤细胞的辐射敏感性敏感性有明显差异对射线高度敏感的肿瘤有：恶性淋巴瘤、精原细胞瘤、肾母细胞瘤等；中度敏感的，如多种鳞状上皮癌、分化差的腺癌、脑胶质瘤等；对放射治疗表现抗性的如恶性黑素瘤、胃癌、软骨肉瘤等二、不同细胞周期时相的放射敏感性G1→细胞间期S→DNA合成期G2→细胞间期M→细胞分裂期对辐射的敏感性：M>G2>

3、G1>S早>S晚慢性低剂量照射细胞更新系统的再生反应取决于体内许多因素细胞本身的因素有：1）细胞新生速率2）细胞丢失速率3）细胞周期时间三、环境因素对细胞放射敏感性的影响细胞所处环境影响:氧分压防护和增敏作用的化学因子密集抑制的稳相细胞培养：细胞处于拥挤状态，其生长、增殖受抑，放射敏感性降低潜在致死性损伤（potentiallethaldamage,PLD)照射后，使细胞处于次佳生长环境下，染色体已受损的细胞若不立即进入分裂期，有丝分裂的延迟有利于DNA的修复。四、细胞放射敏感性的机制探讨几种机制1）DNA双链断裂的修复

4、（1）DNASSB的修复与细胞的SLD修复有关（2）DNADSB的修复与PLD修复有关2）染色质结构的影响S期为染色质；G2/M期为染色体3）初始DNA断裂酶学修复过程之前的损伤产额凡是有双链重接缺陷的细胞，其敏感性都是高的；然而敏感性高的细胞却不一定有明显的重接修复异常。原因有：（1）修复效率变化的幅度较小，现有的测定方法不够灵敏，不能测知。（2）重接速率虽无变化，但修复不正确。如AT。（3）各时相细胞内天然存在的SH化合物水平不同，G2/M

5、points)细胞周期进程中向各个时相过渡的点一、细胞周期的运行原理1、周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶1)G1cyclins和CDKsG1期周期蛋白是指G1期或G1／S交界处发挥作用、启动细胞周期和促进DNA合成的周期蛋白。目前已发现周期蛋白C、周期蛋白D、周期蛋白E等多种。周期蛋白c主要在果蝇及人的细胞中发现；周期蛋白D则主要存在于鼠类及人的细胞，它在休止细胞中不表达，经生长因子刺激后表达增加；周期蛋白D的表达水平在细胞周期任何时点都不锐减，其合成和活性在GI后期亦仅达一较低峰值；周期蛋白D活性依赖细胞内生长因子的存在，

6、除去生长因子则周期蛋白D水平即刻降低，周期蛋白D与cDK4／CDK6形成复合物，调节G1期进展；周期蛋白E是人类的GI周期蛋白，其mRNA和蛋白质水平在G1／s交界处急剧升高达峰值，进入s期后降解，周期蛋白E—CDK2复合物调节细胞周期进入S期，并在人类细胞的DNA合成启动中起重要作用。2、M期周期蛋白和CDKsM-周期蛋白是指在G2／M期转换时发挥作用、诱导细胞分裂的一类周期蛋白。包括周期蛋白A和周期蛋白B。周期蛋白A主要在S期发挥作用，它合成始于G1后期、进入S期后形成周期蛋白A—CDK2复合物，调节S期进展。周期蛋

7、白B表达水平至G2期达峰值，周期蛋白B－CDC(celldivisioncyclegene)复合物调节细胞周期进人M期周期蛋白A在S期发挥作用，与DNA复制的完成有关；周期蛋白B在G2／M交界处发挥作用，诱发细胞分裂.2、周期蛋白依赖性激酶活性的调控1）CDK的激活CDK的活性依赖于与周期蛋白的结合和保守苏氨酸残基的磷酸化，CDK活性受周期蛋白结合以及特定保守苏氨酸残基磷酸化的调节。2）CDK抑制CDK—周期蛋白复合体中周期蛋白的解离和磷酸化激活位点Thr的去磷酸使CDK处于失活状态．因而，在细胞周期中使周期蛋白水平下降

8、与激活位点Thr去磷酸的有关因素也是CDK抑制调控的重要因素。二、几个参与细胞周期调控的重要基因三条相互联系的细胞周期调节系统：(1)Ras介导的MAPK信号转导系统；(2)CIP1／KIP1家族介导P53→P2lWAF1/CIP1→周期蛋白E／CDK2，周期蛋白D／CDK4→pRB途径：(3)INK4家族介导的P1