中国辐射卫生  1993, Vol. 2 Issue (2): 82-84  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1993.02.027

引用本文 

黄权光, 史纪兰, 商希梅, 李志荣, 贾喜铭. 低剂量X射线照射离体人血诱发淋巴细胞染色体畸变的剂量——效应关系研究[J]. 中国辐射卫生, 1993, 2(2): 82-84. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.1993.02.027.
低剂量X射线照射离体人血诱发淋巴细胞染色体畸变的剂量——效应关系研究
黄权光 , 史纪兰 , 商希梅 , 李志荣 , 贾喜铭     
山东省医学科学院放射医学研究所, 济南

自Bender,M.A[1]用染色体畸变作为生物剂量计的研究以来,许多实验室应用染色体畸变分析技术,进行生物计量测定,它是物理剂量测定的良好补充。随着核工业的发展以及X线在工、农、医方面的应用日益增多而受到重视,为确保从事有关工作人员的健康,并使之用于实践,各实验室有必要建立自己的刻度曲线。本实验室继1982和1983年相继报道[2]中子、γ射线照射诱发染色体畸变与剂量效应的刻度曲线以来,现把低剂量X射线照射离体人血诱发淋巴细胞染色体畸变的剂量-效应关系研究报道如下:

一 材料与方法 1 血样与照射条件

取一名健康成人静脉血24ml, 用肝素抗凝,在无菌条件下分别装入6个园塑料盒中(ϕ4.5cm,深2cm),每盒装入4 ml全血,分成6个剂量组,将其保持在37±1℃恒温中,用PYM—3M深部X射线机(苏)照射,IQ 4参考标准剂量计测试。峰值电压70kV,电流15mA,总过滤3.2mmAl, 能量30keV, 照射量率2.74×10-3Ckg-1/min,标距32cm,控制照射时间。各剂量乘以换算系数0.884[3]。即为吸收剂量(分别为0、0.05、0.15、0.25、0.50、和1.0Gy)。血样受照时间最长不超过11分钟。对照组除不接受照射外,其他条件与照射组相同。

2 血液培养方法

采用微量全血培养法。于37±0.5℃恒温下培养52~53小时,每瓶培养液含RPMI 1640培养液4 ml, 小牛血清1 ml,PHA 1000μg,肝素0.1ml(500国际单位/ml),调pH7.2,接种全血0.3ml。培养终止前6小时用针头加入秋水仙素2滴(10μg/ml浓度),低渗,固定,气干法制片及Giemsa染色。

3 染色体分析

在显微镜下选择细胞完整、染色体形态清晰及铺展良好的细胞进行分析,每剂量组分析500~800,2n=46的中期细胞。按照畸变形成的机理及国际上公认的标准[4]把染色体畸变分成7类:多着丝点体、着丝点环、无着丝点环、微小体、相互易位、臂间倒位和末端缺失(包括断裂、断片)。对畸变识别出现疑难时,通过计数细胞内着丝点的数目及显微镜下核型分析来定,并由第二、三者加以复核。双着丝点和着丝点环应伴随一个无着丝点断片,故不另计数。

4 数握处理

用最小二乘方对实验资料进行泊松方差和加权回归分析,配以剂量-效应关系模式,对拟合的回归方程进行方差分析和用X2检验回归方程的配合适度。

二 结果与讨论 1 染色体畸变类型和畸变量

在低剂量(1 Gy以下)X射线照射下诱发的染色体畸变类型和畸变量见图 1,从中可以看出各种畸变类型均随受照剂董增加而增加,除臂间倒位在显微镜下难以识别外,其余畸变类型均可见到,主要以末端缺失为主,从0.25Gy开始看到双着丝点、着丝环、微小体等。染色单体畸变极少见。研究者们常用双着丝点或双十环作为生物剂量指标,因为它容易识别、准确性高,同时其自发畸变率极低,但低剂量条件下出现率很低,需观察大量的细胞。所以低剂量条件下应以末端缺失、畸变细胞、畸变率作为生物剂量测定指标更为合适。

图 1 低剂量X线诱发末端缺失、双着丝点十环。畸变细胞、畸变率岁照射剂量的变化
2 剂量一效应矢系

对末端缺失、畸变细胞、染色体畸变率进行回归分析,均适拟合直线模式:Y = b0+b1D。结果见图 234。所得回归方程为Y = 0.49 + 4.05D (末端缺失);Y=—1.12+5.44D(畸变细胞);Y=—0.44 + 13.1D(畸变率)。试图对本端缺失、畸变细胞、畸变率、双着丝点等畸变类型拟合二次多项式和幂函数,但均未成功。对上述拟合的直线回归方程进行方差分析和X2检验回归方程的配合适度见表 1

图 2 末端缺失的剂量-效应曲线

图 3 畸变细胞的剂量-效应曲线

图 4 染色体畸变率的剂量-效应曲线

表 1 实验资料配以剂量-效应模式的统计分析

大多数事故受照是属于低剂量照射,若以高剂量范围的刻度曲线推算低剂量受照人员的吸收剂量,其结果的准确性显然是不可靠的。故研究低剂量照射的剂量一效应关系从理论上和实践中更具有实际意义。

3 染色体畤变细胞率与微核细胞率的依从关系

实验结果表明(见表 2图 5),染色体畸变率与微核细胞率[5],在0.05~1 Gy剂量范围内均随照射剂量的增加而上升,有较好的剂量效应关系,而染色体崎变率与微核细胞率之间亦有良好的依从关系,相关系系数为0.98, 相关非常显著(P < 0.01),拟合的回归方程为Y=—1.12 + 5.44X (Y为染色体畸变细胞率,X为微核细胞率,%)。就其灵敏度而言,染色体畸变率比微核细胞率高1~5倍,随照射剂量加大而倍数加大。其差别的原因要从微核形成的机理来解释,目前对微核形成的学说主要有两种:一种认为微核可能是来源于染色体的无着丝点断片或环。第二种认为是由于理化诱变因子作用于淋巴细胞核膜的一部分时,使之受损变薄甚至穿孔,核物质在核膜的张力下,从受损处向外突出延伸,最后形成微核。目前来看还不能否定其中任何一种学说。显然从第一种学说微核来源于染.色体断片或环,仅能反映出七种染色体型畸变的一部分,而无法反映出七种类型的畸变,故微'核细胞率低于染色体畸变率。在0.05~1.0 Gy剂量范围内,主要以单个径迹和一次击中产额占主要,随着剂量的加大,以二次击中或两个彼此独立的径迹形成的产额成分逐渐加大,这说明微核和染色体畸变随剂量加大差别加大。

图 5 染色体畸变细胞率与微核细跑率之间的关系

表 2 染色体畸变细胞率与微核细胞率比较

(本文剂量的测定承蒙冯涛副研究员和孟斌同志负责,特此致谢!)

参考文献
[1]
Bender, M.A.et al; Proc. Nat. Acad, Sci. 48: 522, 1962.
[2]
史纪兰, 黄权光. 14MeV中子照射离体人血诱发染色体畸变与剂量的关系[J]. 《职业医学》, 1996(6): 10-15.
[3]
李士骏. 电离辐射剂量学第二版[M]. 北京: 原子能出版社, 1986: 85.
[4]
Buckton, K.E.et al; Methods for tlie Analysis of Human Chromosome Aberrations, Geneva, 1973
[5]
黄权光, 史纪兰, 等. 低剂量X线照射离体人血诱发淋巴细胞微核的剂量-效应关系研究[J]. 《放射卫生》, 1989, 2(3): 123.