低水平辐射兴奋效应.doc

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1、低水平辐射兴奋效应07级生物技术一班11484001于佳霖摘　要：低水平辐射诱导的兴奋效应包括细胞和机体的适应性反应,免疫功能增强和致癌作用减弱。本文概述了以上几方面研究的最新进展,并着重分析了低水平辐射增强免疫的细胞和分子机制及其整体调节,指出了这一领域科学研究的实用前景和理论意义。关键词：低水平辐射　兴奋效应1引言低水平辐射系指低剂量、低剂量率的电离辐射，剂量在0.2Gy以内的低LET辐射或0.05Gy以内的高LET辐射被认为是低剂量辐射，若同时剂量率在0.05Gy/min以内，则成为低水平辐射。兴奋效应（hormesis

2、）的含义是任何一种物质（因子）在低剂量时引起任一系统的刺激作用。辐射兴奋效应被定义为低水平电离辐射对生物体或其组成部分的刺激作用，这种刺激作用可能对集体有益，但也可能对机体没有明显益处。中、高水平的放射对机体的伤害已是一个不争的事实，对低水平辐射对机体的效应的研究已有广泛的研究。将其应用于治疗癌症，更将其成为当前各国放射学界积极探索的热点课题。2辐射的生物学效应电离辐射分为电磁辐射和粒子辐射两大类。其中电磁辐射包括X射线和γ射线，粒子辐射包括α粒子、β粒子、质子、中子、热中子、中能中子、快中子、特快中子、负π介子、原子核等粒子

3、产生的辐射。他们对物质具有激发和电离的作用。电离辐射对生物体内的物质同样也有激发和电离的作用，因此可电离机体内的物质，产生自由基和过氧化物，如亚甲基自由基，脂质过氧化物，过氧化物阴离子，羟自由基，水合电子等。对机体产生直接与间接的作用。2.1辐射在分子水平的生物学效应靶学说认为发射生物学效应的发生是由于细胞内的靶（某种物质）被电离粒子击中的结果。近代研究普遍认为，靶学说的靶指的是基因组DNA和生物膜。支持基因组DNA是靶分子的主要论点有：细胞自杀实验，当大剂量的高比活性3H-TdR参入细胞基因组DNA分子时，由于3H的β辐射作

4、用而使细胞死亡，而同样剂量的高比活性氚标氨基酸参入染色质蛋白分子中则无此效应；用5-溴尿嘧啶核苷（5-BudR）取代胸腺嘧啶核苷（TdR）参入哺乳动物的DNA分子中可使细胞的放射敏感性增高；许多哺乳动物细胞处于DNA合成酶的诱导期放射敏感性特高；ＤＮＡ修复功能缺陷病人的细胞对辐射敏感性较高；DNA含量较高或染色体体积较大的细胞的放射敏感性较高等。生物膜具有重要的生物学功能，同时又对辐射比较敏感，辐射O型损伤主要发生在生物膜上。2.2辐射在细胞水平的生物学效应细胞是复杂有机体的功能单元，研究电离辐射对细胞的作用特点，是了解辐射对

5、机体健康的影响的基础。不同的细胞群体，处于不同时期的细胞以及不同环境中的细胞对辐射表现出不同的反应。体内的细胞群体根据其更新速率不同可分为三大类，不断分裂更新的细胞，不分裂的细胞，一般状态下基本不分裂或分裂速度很低的细胞。研究发现处于分裂状态下的细胞对辐射表现出敏感性，而不分裂的细胞对辐射表现出抗性。通过对细胞存活曲线的研究表明，电离辐射所致死亡可分为两类，即增殖死亡（proliferativedeath）和间期死亡（interphasedeath）。2.3辐射在全身的生物学效应电离辐射全身效应包括急性放射综合征，慢性放射综合

6、征以及辐射远期效应。其中急性综合征基本可为三类，大剂量时发生脑血管综合征，中剂量是发生胃肠综合征，低剂量时发生造血综合征。而慢性放射损伤无论积累剂量多大，一般不足以引起慢性辐射损伤。辐射远期效应又可分为确定性效应（deterministiceffect）和随机性效应（stochasticeffect）两大类。而辐射的引发的癌症和遗传效应都属于随即性效应。3低水平辐射的生物学效应环境中的低水平辐射来自自然和人为两个方面。自然的辐射包括宇宙辐射，陆地辐射，氡及其子体辐射，萃取工业等，人为辐射包括能源生产，核试验，医疗照射，职业照射

7、等。低水平的店里辐射与许多生命活动有密切关系，其对生长，繁殖和寿命具有一定影响，另外其对生物体的防卫，修复，适应的方面也有重要影响。这里着重介绍低水平辐射诱导的适应性反应和对免疫功能的增加，并对肿瘤的预防和治疗进行初步的探讨。3.1诱导适应性反应低水平辐射可诱导细胞和机体的适应性反应。广义的适应性反应包括：低剂量辐射预先作用减轻高剂量辐射所致DNA损伤、染色体畸变和突变；低剂量辐射增强免疫功能；低剂量辐射降低或不增加致癌几率。狭义的适应性反应则指上述三者之第一项，称为细胞遗传学适应性反应。3.1.1细胞遗传学适应性反应低剂量辐

8、射预先作用可减轻高剂量辐射所致染色体畸变、点突变、DNA损伤。此类效应可发生于单次或慢性照射、离体或全身照射，并与化学因子有交叉诱导作用。细胞周期各时相受低剂量照射均可诱导此反应，体外细胞受低剂量照射诱导的适应一般经3个细胞周期后消失，此时若再次给予低剂量照射，适应性反应可以