基本介紹
- 中文名：輻射致癌
- 類型：電離輻射
- 危害：潛在危害也不斷增加,
- 嚴重後果：致癌
輻射致癌起源,輻射致癌效應,輻射致癌機理,對抗輻射致癌的細胞防禦系統,
輻射致癌起源
1895年倫琴發現X射線，不久人們就意識到了電離輻射具有致癌性。1902 年第一例與輻射相關的癌症，即在輻射造成的皮膚潰瘍部位發生皮膚癌被報導後，同樣的病例不斷地被發現。1911年，首次報導了放射性工作人員患白血病的病例。二戰以後，研究人員開展了大量的輻射致癌的動物實驗，隨後的對日本核子彈爆炸倖存者長期流行病學調查，進一步驗證了電離輻射的致癌作用。
輻射致癌效應
電離輻射是一種天然存在的基因毒劑，它能直接穿透組織、細胞，並將能量以隨機的方式沉積在細胞中，因此對機體的基因毒性作用又不同於化學基因毒劑。機體的任何組織、細胞都可受到電離輻射的攻擊，其造成損傷的嚴重程度和引發的生物學後果除與受照射劑量大小有關外，與輻射源的物理參數也密切相關。輻射致癌效應可以是由 X 射線、γ射線、中子等的外照射作用的結果，也可以是發生放射性內污染後由放射性核素髮射α粒子等內照射作用的結果。
輻射致癌效應的出現具有一定的潛伏期。人體受到照射後，發生白血病的潛伏期為3～5 a，甲狀腺癌/瘤為10～15 a, 肺癌、乳腺癌等為15～20 a，甚至更長。至今為止，已有數個輻射致癌人群被揭示。
輻射致癌機理
DNA是電離輻射作用靶分子，電離輻射可誘發多種類型DNA分子損傷，包括有核苷鹼基損傷、交聯、DNA單鏈和雙鏈斷裂，其中的雙鏈斷裂是導致各種生物效應的關鍵基因毒性損傷，鹼基損傷和DNA雙鏈斷裂的錯誤修復是細胞基因突變和染色體畸變的原由。近年的研究顯示，電離輻射特別是高LET輻射能導致DNA分子集簇性損傷，加上自由基或二級電子的作用，產生繼發DNA損傷，其修復難度大、錯誤修復率高，產生的生物學效應深遠。
輻射通過損傷DNA分子啟動細胞癌變，並非單一基因或輻射特異基因的作用，似乎是多途徑作用，並有隨機性。輻射產生的基因突變，有些並非是發生在受照射細胞之中，而是受照細胞的子代細胞,甚至是幾十代以後，這種突變不是電離輻射直接作用的結果，這一現象就是基因組不穩定性。
對抗輻射致癌的細胞防禦系統
DNA修復、細胞周期阻滯和細胞凋亡三大機制,在細胞層次上共同構築了機體防禦輻射細胞惡性轉化的自我保護系統。這三大機制之間相互交叉，首先細胞 DNA分子損傷將激活細胞內一系列生化反應網路，其中的一個關鍵問題是DNA 分子損傷信號在細胞中是被何種物質或分子識別並引發出下游的生化級聯反應，這類關鍵物質就是損傷感應器和早期信號轉導子。損傷感應器是直接接觸和識別 DNA損傷信號、啟動細胞信號轉導反應的物質。信號轉導子是損傷感應器的功能伴侶,兩者往往並存，難以嚴格區分，轉導子多具有激酶活性，將DNA損傷化學信號轉變為生物化學修飾反應，激活下游的效應分子。
細胞DNA修復機制是一個高度進化保守的DNA代謝機制，哺乳動物細胞的 DNA修復系統複雜又近乎完美，正常細胞幾乎具備修復各種類型DNA損傷的能力。針對電離輻射的關鍵性損傷DNA雙鏈斷裂就至少有兩條修復途徑，即同源重組修復和非同源末端連線修復。
細胞周期檢測點機制，即一旦有DNA損傷出現，細胞就暫時停止周期進程，即發生周期阻滯，以便於DNA修復或啟動細胞凋亡。細胞增殖分裂過程中，由細胞周期的一個時相進入另一個時相，不斷循環往復有序進行，其中最關鍵的生化調節反應是周期素依賴蛋白激酶(Cdks)的磷酸化和去磷酸化作用，也就是說細胞周期檢測點機制主要是通過調控Cdks激酶活性來實現的。輻射引起細胞周期阻滯主要發生在兩個時相之間的交界點G1/S和G2/M，很顯然是阻止細胞由G1 期進S期，或由G2期進入M期。此外，還有S期檢測點和M期的紡錘體檢測點，目前認為前者是因複製叉處DNA合成複合體受阻而引發的，後者是紡錘體裝配異常或結構受損如微管蛋白被破壞而引發。細胞如果發生不可恢復的周期阻滯，就可能啟動細胞凋亡，從而剔除潛在突變和具有癌變潛力的細胞。
正常生理狀態下，細胞凋亡是機體在系統發育過程中維持細胞增殖和細胞死亡穩態平衡的重要途徑。當細胞受到外環境DNA損傷因子作用下，也會啟動凋亡機制去除損傷嚴重細胞，只要凋亡細胞的量還達不到影響組織器官正常生理功能的程度，在一定意義上來說對整個機體會起到積極的影響，因為這樣可去除潛在基因組不穩定細胞，降低機體患癌症的風險性。
