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名词解释:辐射致染色体畸变

时间:2020-05-12 来源:中国辐射防护学会

辐射致染色体畸变(radiation-induced chromosome aberration) 电离辐射导致的染色体结构的改变。

原因 电离辐射和多种环境有害因素(如化学毒物、药品以及病毒等)都可以引起DNA断裂,断裂的错误修复导致染色体畸变。

分类 染色体畸变主要包括数目畸变和结构畸变。染色体数目畸变包括整个染色体组的成倍增加(多倍体)、个别染色体整条的增加(非整倍体)或减少(单倍体)等。染色体结构畸变包括单体型畸变和染色体型畸变。按染色体型畸变存留时间长短,又可分为非稳定性畸变与稳定性畸变两类。非稳定性畸变包括双着丝粒体、着丝粒环和无着丝粒体等(见图1);稳定性畸变包括相互易位、缺失、倒位和插入等。

 

应用 20世纪60年代人们注意到,电离辐射诱发染色体型畸变,以双着丝粒体为特异,双着丝粒体的自发率相当低,每1000个淋巴细胞中仅有0.5~1个。畸变的数量与受照剂量之间有一定的依赖关系,可以拟合剂量-响应曲线,利用染色体畸变(双着丝粒+环)可以比较准确地估算出全身受照剂量。因此,染色体畸变也被称为电离辐射的“生物剂量计”,用于辐射事故情况下受照人员的剂量估算。低LET辐射诱发染色体畸变属泊松分布。有条件的实验室建立不同辐射类型不同剂量率的剂量-响应关系曲线,辐射事故需要时,选取和事故受照条件相近的剂量-响应关系曲线进行剂量估算。

世界卫生组织(WHO)在1973年出版了人类染色体分析方法手册,统一了方法学。国际原子能机构(IAEA)在2001年出版了405号技术报告,于2011年又进行了修订,更名为《细胞遗传生物剂量学:用于辐射应急准备与响应》,成为目前最具有权威性的指导生物剂量估算的操作手册。

几十年来,外周血淋巴细胞染色体畸变分析作为生物剂量的实践证明,淋巴细胞非稳定性畸变(主要是双着丝粒体和着丝粒环)分析是最有效的生物剂量学方法。淋巴细胞染色体畸变是目前国际公认的生物剂量的“金标准”。

利用人类淋巴细胞染色体畸变分析可以确定的外照射的剂量范围为0.1~5.0Gy。照射后要尽早取血,一般不要超过30天。应分析的细胞数量与照射剂量有关。剂量越小,分析的细胞数量越多,比如0.1Gy的低LET照射,准确估计剂量大约需要分析1 000个细胞。

由于淋巴细胞非稳定性畸变随受照时间的延续而丢失,逐年减少,而染色体稳定性畸变特别是对称性互换并不引起明显的结构改变,但用常规方法难以判别,因此需要特殊的识别手段。常用的有G-显带核型分析与荧光原位杂交方法。将染色体易位作为剂量估算指标,则可在受照后较长时间估算其受照剂量,因此可用于回顾性剂量重建。我国也制订了用稳定性染色体畸变估算职业受照者剂量的方法(WS/T 204-2001)。

染色体畸变作为过量辐射照射的定量指示剂,已经成为辐射防护和放射医学不可或缺的指标。

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