《核、化學(xué)武器損傷》 四、細(xì)胞死亡

（一）細(xì)胞死亡類型

1．間期死亡（intermitoticdeath）：細(xì)胞受照射后不經(jīng)分裂，在幾小時內(nèi)就開始死亡，稱間期死亡，又稱即刻死亡。體內(nèi)發(fā)生間期死亡的細(xì)胞分為二類：一類是不分裂或分裂能力有限的細(xì)胞，如淋巴細(xì)胞和胸腺細(xì)胞，受幾百mGy照射后即發(fā)生死亡；另一類是不分裂和可逆性分裂的細(xì)胞，如成熟神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和肝、腎細(xì)胞等，需要照射幾十至幾百Gy才發(fā)生死亡。細(xì)胞間期死亡發(fā)生率隨照射劑量增加而增加，但達(dá)到一定峰值后，再增加照射劑量，死亡率也不再增加。間期死亡的原因是核細(xì)胞的破壞，其機(jī)理主要是由于DNA分子損傷和核酸、蛋白質(zhì)水解酶被活化，導(dǎo)致染色質(zhì)降解，組蛋白外溢，發(fā)生細(xì)胞核固縮、裂解。照射后膜結(jié)構(gòu)的破壞、細(xì)胞能量代謝障礙，也是促成間期死亡的因素。

2．增殖死亡（reproductivedeath）：細(xì)胞受照射后經(jīng)過1個或幾個分裂周期以后，喪失了繼續(xù)增殖的能力而死亡，稱增殖死亡，也稱延遲死亡。體內(nèi)快速分裂的細(xì)胞，如骨髓細(xì)胞受數(shù)Gy射線照射后數(shù)小時至數(shù)天內(nèi)即發(fā)生增殖死亡。分裂細(xì)胞在受到很大劑量照射后也可發(fā)生間期死亡。增殖死亡的機(jī)理主要是由于DNA分子損傷后錯誤修復(fù)和染色體畸變等原因?qū)е掠薪z分裂的障礙。

（二）劑量存活曲線

劑量存活曲線（dode survival curve）是反映照射劑量與細(xì)胞死亡率之間的關(guān)系，分析受照射細(xì)胞群體輻射效應(yīng)的一種模式。在培養(yǎng)皿上培養(yǎng)有增殖能力的哺乳類細(xì)胞，觀察細(xì)胞集落形成率，以每一集落代表1個存活細(xì)胞。其集落形成率隨照射劑量增加而減少。以集落形成率代表細(xì)胞存活率與照射劑量在半對數(shù)座標(biāo)紙上作圖即構(gòu)成劑量存活曲線（圖3-5）。

圖3-5 哺乳類細(xì)胞典型劑量存活曲線

劑量存活曲線的形狀有兩種，圖中A線是簡單的指數(shù)曲線，生物分子的滅活、原核細(xì)胞死亡，或高LET輻射哺乳類細(xì)胞，多符合這樣的劑量存活曲線。B線是帶“肩”的指數(shù)曲線，“肩”表示在低劑量區(qū)細(xì)胞存活率降低緩慢，“肩”的大小反映了細(xì)胞對亞致死損傷的耐受力或修復(fù)能力。大多數(shù)哺乳類細(xì)胞受低LET輻射照射符合帶“肩”的劑量存活曲線。

通常用D37、D、Dq和n等參數(shù)來表示劑量存活曲線的特征。

D37是指存活曲線上存活率由1降至0.37所需的劑量。

D稱平均致死劑量（mean lethal dose），是指存活曲線指數(shù)部分，即直線部分存活率每降低至0.37所需的劑量。D是該直線斜率的倒數(shù)。D的大小反映了細(xì)胞的輻射敏感性，哺乳類細(xì)胞的D值多在1～2Gy之間。（圖中e為自然對數(shù)的底，等于2.718，1/e≈0.37）。

Dq稱擬閾劑量（quasithreshold dose），是在劑量存活曲線上存活率為1處劃一橫坐標(biāo)的平行線，與B線直線部分延長線相交，其所對應(yīng)的劑量即為Dq。在A線上Dq＝0，故D37＝D。

n稱外推值（extrapolationnumber）是劑量存活曲線B的直線部分的延長線與縱座標(biāo)的交點。

Dq和n值都反映曲線“肩”部的大小，在放射生物學(xué)和放射治療學(xué)中常用D、Dq和n等參數(shù)比較各類的細(xì)胞輻射敏感性和修復(fù)能力。