2. 山东省运动康复研究中心
2. Shandong Province Rehabilitation Research Center
联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)2010年报告书规定,剂量低于200 mGy、剂量率低于0.1 mGy·min-1(按约1 h平均计算)的X或γ射线外照射剂量为低剂量[1]。国内外学者对长期低剂量电离辐射对人体产生的健康效应存在争议[2]。有研究指出,长期低剂量电离辐射能够引起机体免疫功能的扰动或炎性反应[3];机体体液免疫和细胞免疫均可发生一定程度的紊乱[4-5];也有研究表明,没有发现长期低剂量电离辐射接触人群T、B淋巴细胞的显著性变化[6-7]。
介入放射工作人员常借助X射线成像引导实施介入诊疗手术,手术中工作人员需要近手术台操作,每次手术曝光时间短的为5 min左右,一般为20~30 min,长的可超过1 h,工作人员手术时置身于辐射场中,不可避免地受到一定程度的辐射照射[8-10],有研究表明,介入放射工作人员受照的有效剂量,脑血管介入诊疗时为6.82~24.02 μSv;心血管介入诊疗时为17.8~36.3 μSv;肝脏介入诊疗时为5.52~23.9 μSv[10]。
本研究通过比较介入放射工作人员和健康非放射工作人员的离体外周血在受到不同剂量X射线照射后,血中T淋巴细胞凋亡率、Fas表达率的差异,探讨长期低剂量电离辐射对介入放射工作人员外周血淋巴细胞凋亡的影响。
1 材料与方法 1.1 研究对象采用单纯随机抽样法,选择山东省内某三甲医院从事介入放射诊疗工作的人员20名和健康非放射工作人员10名作为研究对象,研究对象年龄30~45岁,工龄5~15年,连续在岗,既往体健,无免疫系统疾病和意外照射史。全部研究对象自愿参加,并签署知情同意书。
1.2 主要仪器设备、试剂 1.2.1 仪器设备瑞典医科达公司Synergy型医用电子直线加速器;美国BD公司FACSCalibur流式细胞仪;济南晨凯电子科技有限公司离心机;15 ml离心管,1.5 ml EP管、胶头滴管等;
1.2.2 试剂人外周血淋巴细胞分离液(solarbio);培养液:胎牛血清(四季青)、1640、双抗(青霉素和链霉素);APC anti-human CD95 (Fas) Antibody;Annexin V Apoptosis Detection Kit FITC;CD3 Monoclonal Antibody (SK7) PE-Cyanine7;PBS缓冲液等。
1.3 血液采集用10 ml空针分别采集30名研究对象清晨空腹外周静脉血8 ml,平均分装在4个采血管内,采血管容量2 ml,规格1.2 cm×7.5 cm。采集分装后4℃冷藏保存。
1.4 实验分组及照射条件实验分为对照组和照射组,每位介入放射工作人员和健康非放射工作人员各留1管血作为对照组(A组)不照射X射线,其余3管血作为照射组(分别编号为B、C、D组)采用6 MV加速器分别照射1、2、4 Gy的剂量。采血当天进行照射,照射时采血管并排、水平放置在10 cm×10 cm的照射野内,照射剂量率为1.0 Gy/min,源和采血管内液面的距离为100 cm,照射完成后各组血样放回4℃恒温箱送实验室处理。
1.5 实验室处理细胞分离、提取淋巴细胞,染色、培养12 h后用流式细胞仪检测。
1.6 用flowjo和SPSS软件处理分析数据对流式结果进行细胞范围圈定、峰图选择、十字门调整,根据数值偏差对个别结果进行增色及电压补偿调整,导出数据。实验数据使用x±s表示,用SPSS 19.0进行统计学分析,组间比较使用t检验,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果两类研究对象离体外周血淋巴细胞凋亡率、Fas表达率见表 1。通过组间比较,两类人员离体外周血中T淋巴细胞早期、晚期及总凋亡率组间差异无统计学意义(t=4.58,P>0.05),Fas表达率差异有统计学意义(t=6.75,P < 0.05)。每一类人员各剂量组间T淋巴细胞早期、晚期、总凋亡率及Fas表达率组间差异无统计学意义(t=3.96,P>0.05)。
通过本实验结果可见,按照射剂量分别为1、2、4 Gy的顺序,介入放射工作人员离体外周血中T淋巴细胞晚期凋亡率呈现逐步升高的趋势,T淋巴细胞早期凋亡率呈现逐步下降的趋势,总凋亡率呈现先上升后下降的趋势,但各观察指标组间差异无统计学意义,不同剂量X射线照射对介入放射工作人员、健康非放射工作人员离体外周血T淋巴细胞凋亡率没有显著性影响。这可能与样本量较小,组内个体差异对整体水平的影响较为显著等问题有关。
射线对机体造成损害的早期表现主要是外周血的改变[11],有研究提示长期低剂量电离辐射对介入放射工作人员的血液系统产生了一定程度的影响[12]。Fas和FasL是介导细胞凋亡的一对膜蛋白,辐射可诱发Fas介导的淋巴细胞凋亡,如果Fas和FasL表达失衡,淋巴细胞出现凋亡异常,可能会引起自身免疫反应而致病[13-14]。本研究中按照射剂量分别为1、2、4 Gy的顺序,介入放射工作人员离体外周血中Fas表达率呈现逐步升高的趋势,Fas表达率的升高,通过Fas-Fasl相互作用,可促使淋巴细胞凋亡从而逃逸机体免疫监视,可能会增加机体远期患肿瘤等疾病的风险[15-18]。
本研究存在样本量少的局限性,且因受试剂盒的限制,研究的相关因子较少。结合本研究的不足,今后研究时应注重增加样本量,同时多角度、多因子探讨长期低剂量电离辐射对介入放射工作人员外周血的影响。
介入放射诊疗手术的正当性与防护工作应引起重视,应尽可能减少术中的透视时间,同时应加强工作人员辐射敏感器官(如晶状体、甲状腺、性腺等)的屏蔽防护,将辐射损伤降低到尽量低的水平。放射工作人员应严格遵守操作规程,避免意外照射,定期进行职业健康检查和个人剂量检测,并做好个人剂量检测以及职业健康档案的管理。尽量通过诊疗技术的改进和手术熟练程度的提高,逐步降低直接或间接受照剂量和累积剂量。放射工作人员如出现意外照射或者个人累积剂量过高的情况时,应认真记录并进行职业健康检查和工作岗位调整。
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