与高剂量电离辐射相比，人类更容易暴露在低水平电离辐射环境下。低剂量/低剂量率辐射主要来源于核武器试验放射性尘埃、核电站事故、核战争、核污染、放射诊疗及天然放射性高本底地区的天然辐射。根据UNSCEAR、ICRP等不同国际组织报道及文献综述^[1-8]，低剂量/低剂量率定义为：低剂量为≤100 mSv，低剂量率为＜6 mSv/h。辐射流行病学及临床研究表明，低剂量/低剂量率电离辐射可诱发癌症、先天异常、心脑血管疾病、认知及其他神经系统紊乱、白内障，以及内分泌紊乱、支气管肺损伤、消化系统损伤等其他功能损伤；另一方面，低剂量/低剂量率电离辐射可激发有益的健康效应，抑制突变，降低癌症死亡率。然而，关于低剂量/低剂量率电离辐射对人体健康影响的机制尚不明确。

1 低剂量/低剂量率电离辐射与癌症

低剂量电离辐射诱发癌症的数据主要来源于辐射流行病学对原爆幸存人群、核电站事故与核武器试验放射性尘埃暴露人群、放射诊疗人群、职业受照人群及辐射高本底地区居民的统计分析^[3]。原爆幸存者中暴露于低剂量辐射(＜5 mSv)人群患癌风险增加，且死于胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、胆囊癌、食管癌、卵巢癌的死亡率显著增加^[6-7]。美国内华达州核试验放射性尘埃人群暴露研究^[9]、切尔诺贝利核事故放射性尘埃暴露人群分析^[10]、德国14座核电站周围暴露人群的流行病学分析^[11]均表明，低剂量/低剂量率电离辐射增加儿童白血病的患病风险。苏联核试验放射性尘埃长期暴露下的捷恰河人群患实体肿瘤的风险增加，且与暴露剂量线性相关^[12]。对于放射诊疗的低剂量辐射暴露研究，上世纪80年代，美国约0.5%的癌症死亡归因于X射线诊断^[13]；Amy Berrington de González等^[14]基于英国、澳大利亚、加拿大、克罗地亚、捷克共和国、芬兰、德国、日本、科威特、荷兰、挪威、波兰、瑞典、瑞士和美国15个国家每年X射线医学诊断次数来估计X射线诊断潜在的风险。结果表明，英国75岁人群患癌累积风险中约0.6%归因于X射线诊断；日本约3%癌症归因于放射诊断；其他13个发达国家中约0.6%~1.8%的癌症归因于X射线诊断。职业照射暴露可诱发癌症已广泛报道，涉及人员包括：核工业工人、放射性研究工作者、航空飞行员^[3]。美国核工业工人中，除慢性淋巴细胞性白血病和多发性骨髓瘤外，白血病死亡率显著升高^[15]。Cardis等^[16]对15个国家154个涉核机构的598 068工人低剂量暴露癌症风险的回顾性队列研究表明，核工业工人长期低剂量/低剂量率辐射暴露存在一定的致癌风险。对于高本底地区天然辐射，目前普遍认为高本底地区天然辐射不会诱发细胞遗传学的改变和癌症^[17-21]。然而，中国阳江高本底地区的天然辐射水平是对照地区的3~5倍，研究显示人群染色体畸变(Dic+Rc)与年龄正相关。染色体畸变(Dic+Rc)发生率与长期慢性低剂量辐射相关^[22]。在伊朗北部的拉姆萨尔，居民所受天然辐射水平是其他地区的5倍多，在1981—2001年间，女性的癌症发病率和死亡率较国家平均水平略高，但不具有统计学差异^[23]。但是在瑞士1990和2000年的人口普查中发现，在小于16岁的青年中，居住于天然辐射本底大于200 nSv/h地区青年患白血病、淋巴瘤和中枢神经系统肿瘤的风险高于居住于天然辐射本底小于100 nSv/h地区的青年^[24]。

2 低剂量/低剂量率电离辐射与非癌疾病

据报道，低剂量/低剂量率电离辐射暴露可诱发眼睛疾病、心脑血管疾病、心理疾病等非癌疾病。

2.1 低剂量/低剂量率电离辐射与眼睛疾病

眼晶体是人体辐射最敏感组织之一。婴儿期眼晶体受到约100 mSv低剂量镭照射后30~45年间，眼晶体会产生囊下斑点混浊和空泡^[25]；执行探月任务，暴露于低剂量(平均45 mSv)电离辐射的宇航员产生眼晶体混浊^[26]；长期低剂量辐射暴露(累积剂量3~48 mSv，年均剂量1.59 mSv)的放射医学工作人员，其白内障发病率显著升高^[27]。在接触平均剂量为60 mSv内科医生中会出现皮质和后囊下型晶状体混浊的症状^[28]。基于近期流行病学与机制研究证据，英国健康保护局(HPA)支持ICRP调整眼晶体剂量限值的结论，将连续5年的眼晶体年平均有效剂量的限值从150 mSv降至20 mSv，任何一年中的有效剂量不超过50 mSv^[29]。

2.2 低剂量/低剂量率电离辐射与心脑血管疾病

高剂量电离辐射可诱发心血管疾病已有广泛报道。对于低剂量/低剂量率电离辐射暴露，尽管目前尚无系统的证据表明其与血液循环系统疾病的相关性，但M Vrijheid等^[30]对15个国家核工业职工死亡率的调查分析、Muirhead CR等^[31]对英国国家放射工作人员登记处登记数据的调研分析，以及Laurent等^[32]对法国电力公司职工职业性电离辐射暴露与死亡率的关系研究均表明，暴露人群死亡率升高与低剂量电离辐射诱发心血管疾病等相关。联合国切尔诺贝利论坛也认为，在切尔诺贝利核事故清理者(liquidators)的死亡超额风险归因于心脑血管疾病^[3]。1948—1982年受雇于Mayak生产协会的工人中脑血管发病率与职工受到的γ外照射与沉积于肝脏的内照射剂量相关，其超额相对风险分别为0.46/Gy (95% CI 0.37, 0.57)和0.28/Gy(95% CI 0.16, 0.42)。受到γ外照射剂量高于0.1 Sv的职工与接受外照射较低的职工相比，脑血管发病率明显升高；肝脏钚沉积内照射剂量高于0.01 Sv的职工，其脑血管发病率也明显升高^[33]。植物性血管肌张力障碍是一种影响血管系统的自主神经功能障碍亚型，在切尔诺贝利事故发生前的几年里，在NRCRM临床和流行病学登记档案中大约每4名清洁工人中就有1人被诊断出患有植物血管张力障碍。后来，随着切尔诺贝利事故清理者植物性血管肌张力障碍发病率的降低，脑血管疾病出现实质性的增长^[3].。此外，体外实验表明，慢性低剂量率辐射(剂量率为4.1 mSv/h)诱导的DNA损伤和氧化应激导致p53/p21通路的激活，进而抑制人脐静脉内皮细胞的复制潜能，最终诱发人脐静脉内皮细胞早衰^[34]。剂量率为2.4mSv/h的电离辐射可激活人脐静脉内皮细胞PI3K/Akt/mTOR途径和衰老标志物β-半乳糖苷酶和相关蛋白p21^[35]。

2.3 低剂量/低剂量率电离辐射与精神健康

心理健康和心理学效应是核辐射面临的一个重要社会问题，尤其在核事故(1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故)情况下。切尔诺贝利核事故后，西柏林和白俄罗斯共和国人群唐氏综合症病例上升，可能与事故导致的电离辐射短期暴露有关^[3]。Heiervang等^[36-37]研究表明，与对照组相比，产前辐射暴露青少年心理评估显示, 其神经心理表现明显较弱。在一项由67 976名女性涉核工作人员组成的巢式病例对照研究中，其工作人员所受剂量小于100 mSv，通常小于10 mSv，结果发现精神障碍导致的意外死亡率显著增加，最常见的诊断是痴呆症，其中166例精神疾病死亡中，痴呆症占91例^[38]。

对切尔诺贝利核电站295名清洁工人的精神病学随访显示，与切尔诺贝利事故发生前相比，事故发生后清洁工人的抑郁症发病率明显升高。切尔诺贝利事故清理者患有器质性精神障碍的概率增加，包括抑郁、焦虑和情绪不稳定^[3]。在切尔诺贝利事故清理者中，酒精依赖综合征和酗酒人数显著增加，而这些症状是先前已有的精神障碍而导致的^[39]。Marazziti等^[40]对83名在心脏导管室工作的心脏医生和护士进行神经心理学测试，结果显示，与对照组相比，介入工作人员在延迟回忆、视觉短期记忆和语义词汇访问能力方面的得分明显低于对照组。Hall等^[41]在一项针对出生后18个月龄前接受低剂量皮肤血管瘤放射治疗后长大的瑞典成年人群队列研究中报道，婴儿期对大脑的低剂量电离辐射影响成年期的认知能力。如果排除混杂因素，数据表明胚胎和婴儿的大脑对低剂量辐射敏感，这些阶段的辐射暴露可能影响他们一生的学习和记忆。

此外，动物和人类的脑辐照研究表明，伴随成年神经系统的损伤，出现细胞凋亡、神经炎症、少突胶质细胞前体和髓鞘丢失、神经干细胞舱不可逆损伤^[42]。

2.4 低剂量/低剂量率电离辐射与颈动脉粥样硬化

Boaventura等^[43]对葡萄牙1950—1963年期间接受X射线治疗的头癣患者进行颈动脉粥样硬化评估。结果显示，接受辐射照射的队列与未照射队列相比，发生颈动脉狭窄频率高30% (13.9%vs.10.7%)，但并不显著。受照射组颈动脉内膜厚度≥1 mm的频率显著高于未照射组(16.8%vs.10.7%)。Shai等^[44]调查头癣患者儿童时期低剂量头皮照射治疗与成年期颈动脉粥样硬化发展之间的可能关联。通过对145名受照个体及150名未受照个体的调查显示，照射组颈动脉内膜中层厚度显著升高，颈动脉狭窄的发生率明显增加。Andreassi等^[45]通过对导管室222名工作人员左右颈动脉内膜中层厚度及白细胞端粒长度等检测分析，评估长期辐射暴露与亚临床动脉粥样硬化早期症状之间的关系。结果显示，与对照组和低剂量暴露工作人员相比，高剂量暴露工人左侧、右侧及平均颈动脉内膜中层厚度显著增加；与对照组相比，辐射暴露工作人员的白细胞端粒长度显著降低。

3 低剂量/低剂量率电离辐射对人体的兴奋效应

人类利用低剂量/低剂量率电离辐射诱导的健康效应可追溯到史前时期。在古罗马、中世纪的日本等出于健康原因使用含氡的泉水。二十世纪早期的欧洲，镭广泛用于食品中，如饮用水、巧克力饼干。

80年代初，Luckey提出适宜的低水平辐射可能对人体产生有益作用，这些作用表现在促进生长和发育、延长寿命、提高繁殖能力、增强免疫功能等^[46]。2008年，Luckey^[47]对一些未公开的日本原爆幸存者低剂量暴露研究数据进行了综述，从低剂量暴露与突变、低剂量暴露与癌症、低剂量暴露与寿命等方面揭示低剂量辐射暴露对人健康有益。Myron Pollycove^[48]综述了对原爆幸存者、氡暴露人群、用镭涂表盘的职工、美国核动力船厂工作人员等研究数据，表明电离辐射对健康有益。邹剑明^[19]对广东阳江高本底地区居民癌症及其相关因素进行分析，结果显示，未发现高本底地区居民癌症死亡增加, 也未发现高本底地区有辐射相关的部位别癌症死亡的增加。相反, 存在高本底辐射刺激免疫功能增强的趋势。苏世标等^[49]对广东阳江高本底地区居民8-羟基脱氧鸟苷及其修复基因8-羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶表达水平进行分析，结果显示小剂量长期连续照射可能会提高机体DNA氧化损伤修复能力。高延晓等^[50]探讨长期多次接触氡温泉对人群氧化损伤及抗氧化水平的影响，结果显示，长期多频次接触氡温泉可在一定程度上增强机体抗氧化能力，降低机体氧化损伤水平。

综上所述，目前低剂量/低剂量率电离辐射健康效应仍然存在争议，其可能源于低剂量流行病学研究中的一些不确定性，包括统计或剂量测定的不确定性，以及一些目前仍未解决或研究的科学问题。未来研究应关注遗传背景、器官特异性风险、复杂因素等对低剂量暴露健康影响的实验研究及流行病学调查，通过细胞、分子生物学机制研究为低剂量辐射危害效应提供预防治疗手段，同时更好合理的利用低剂量诱导的健康兴奋效应。