《放射生物学基础》PPT课件

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1、放射生物学基础南方医院放疗科石玉生第二章电离辐射的细胞效应第四节、细胞周期时相与放射敏感性（1）细胞周期：两次有效的有丝分裂之间的时间，称为有丝分裂周期时间（mitotic-cycletime），通常叫做细胞周期时间。细胞周期时间＝分裂期（M期）＋间期；间期又包括DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）。普通光学显微镜只能观测到M期，其它时相无法区分。第二章电离辐射的细胞效应1953年Howard和Pelc使用放射自显影技术，用含有3H的TdR培养细胞，细胞中掺入放射性胸腺嘧啶，洗去多余的3H-TdR，进行固定、染色和观察，第一次揭示出了细胞

2、周期各个时相。利用流式细胞光度术测定细胞DNA含量，并测算细胞周期时相，细胞固定、荧光染色、以特定波长激光激发、细胞发出荧光，，期强度与DNA含量成正比，然后分析数据。可检测细胞周期：第一蜂：G1期，第2蜂：S期，第3蜂：G2+M期。第二章电离辐射的细胞效应第二章电离辐射的细胞效应（2）细胞周期时相与放射敏感性离体培养分裂细胞的同步化，通过细胞培养技术和药物进行干预，在一定时间内使离体培养细胞群体中的所有细胞处于细胞周期的同一时相内。细胞周期同步化后在不同时间进行照射，就可得到不同时相细胞的剂量效应。细胞周期中不同时相细胞的放射敏感性不同。第二章电离辐射的细胞效应①有丝分裂

3、期细胞或接近有丝分裂期的细胞最敏感。②晚S期细胞有较大抗拒性。③G1早期细胞相对辐射抗拒，其后逐渐敏感，G1期末相对更敏感。④G2期细胞较敏感，其敏感性与M期的细胞相似。⑤G0期细胞辐射抗拒。第二章电离辐射的细胞效应第二章电离辐射的细胞效应（3）细胞周期时相效应在放射治疗中的意义：①对非同步化细胞进行单次放射线照射，不同时相细胞放射敏感性不同。②敏感细胞被杀灭，一次照射后总效应是细胞群体的同步化。③留下来的细胞处于对射线相对耐受的时相，分次照射之间，细胞通过周期进入更敏感的时相（再分布），增加了分次放疗方案中以后照射的放射敏感性。第三章辐射对肿瘤组织的作用第一节、肿瘤的增殖

4、动力学一、肿瘤的细胞动力学层次①活跃分裂的细胞。是所有新生细胞来源。称为P细胞或增殖细胞。生长比例（growthfraction,GF）：该层次细胞在整个肿瘤细胞群中所占的比例。②静止的G0期细胞，G0期细胞通常称为Q细胞或静止细胞。G0期细胞可再进入细胞周期，有些G0期细胞是克隆源性的，危险，治疗中需杀灭它。③分化的终末细胞，不再具有分裂的能力，对病人无严重威胁，但可构成一定的体积，产生占位或压迫。④已死亡及正在死亡的细胞。特征：肿瘤坏死。第三章辐射对肿瘤组织的作用以上是肿瘤实质细胞，其它参与形成肿瘤包块的主要是间质，包括纤维细胞、血细胞、血管组织等，有时肿瘤间质比肿瘤实

5、质成分还多。临床上实质成分多质软，间质成分多质硬。肿瘤细胞从一个层次向另一个层次转化是持续发生的，在一些治疗的进行期间或之后出现细胞从Q层向P层次移动，称作再补充（recruitment）。从P到Q的转化也同时存在；另有一些细胞因营养不良而不能继续分裂；有些细胞由于自然分化进程不能够进入分化层次；细胞丢失：活性的转移、死亡细胞吸收。第三章辐射对肿瘤组织的作用二、肿瘤的生长速度①肿瘤体积倍增时间（tumorvolumedoublingtime,Td）是描述肿瘤生长速度的重要参数，由三个主要决定因素所决定：细胞周期时间（thecellcycletime,Tc）；生长比例（the

6、growthfraction,GF）；细胞丢失率（therateofcellloss）。如果细胞周期时间短、生长比例高、细胞丢失少，则肿瘤增长速度块。②潜在倍增时间（potentialdoublingtime,Tpot），用来描述肿瘤生长速度的理论参数，定义：假设在没有细胞丢失的情况下，肿瘤细胞群体增加一倍所需要的时间。这取决于细胞周期时间和生长比例。潜在倍增时间可以通过测定胸腺嘧啶标记数（LI）或S期比例（S-Phasefraction）获得：Tpot＝λ×Ts/LI③细胞丢失因子（celllossfactor），肿瘤细胞的丢失可以通过计算细胞丢失因子来表达。细胞丢失因子

7、=1-Tpot/Td第三章辐射对肿瘤组织的作用（2）肿瘤的指数性生长和非指数性生长指数性生长：肿瘤体积在相等的时间间隔内以一个恒定的比例增加。V=exp(0.693·T/Td)0.693是Ln2，T是时间。肿瘤体积的对数随时间呈线性生长，这是最简单的生长模式，理论上必需满足：所有细胞均在增殖，并且没有细胞丢失，也就是说肿瘤倍增时间等于细胞周期时间。实际上肿瘤生长的倍增时间要长于细胞周期时间，因为存在细胞丢失和去周期化，肿瘤生长是非指数性的。第三章辐射对肿瘤组织的作用表3-3-1人肿瘤的典型动力学参数细胞周期时间（～