放射生物学 第四章 L

２：分子机制
细胞因子级联效应 （即刻发生，没有潜伏期） 靶细胞之间的通讯（细胞间细胞 因子的相互作用）→细胞毒诱导晚期效 应
细胞因子级联效应
过程：照射→细胞成分损伤→基因表 达改变→释放mRNA 信号传导 激活受体→ 细胞因子表达→细胞增殖，细胞外基质蛋 白产生。
例：成纤维细胞损伤→胶原基因活 化→临床损伤产生
细胞层次之间没有明显的界限， 至少一部分功能性细胞具有自我更新 能力。
二、早反应组织和晚反应组织
不同生物学特性
正常组织 对电离辐射不同反应性 早反应组织（early or aclite → responding tissue） 晚反应组织（slow or late responding tissue）
早反应组织
细胞更新快，照射后损伤很快表 现出来，这类组织的 α /β 值高，损伤 以后活跃增殖来维持组织中细胞数量 的稳定并进而使组织得到恢复。
晚反应组织
这些组织中细胞群体的更新很慢， 增殖层次的细胞在数周甚至一年或更长 时间也不进行自我更新（如神经组织）， 因此损伤很晚才会表现出来。 α /β值低
（更新慢，在放疗期间不发生代偿性增殖） 缩短总治疗时间会增加对肿瘤的杀灭，不 加重晚反应组织的损伤。 早反应组织对总治疗时间敏感 缩短总治疗时间，早反应组织损伤加重
第二节 早期和晚期放射反应的发生机制
区别
早期反应：照射期间或治疗后几天或几周 晚期反应：治疗后数月或数年
一、早期放射反应的发生机制
１：早期反应多发生于更新快的组织， 由等级制约系统产生 ２：发生时间取决于分化了的功能细胞 的寿命 ３：严重程度反映了死亡与存活干细胞 再生率之间的平衡
４：靶细胞特征通常是清楚的； ５：有些组织同时存在早期和晚期反应 的发生机制 ６：早期反应在治疗期间观察到，可对 剂量进行调整，保持修复所需充足的 干细胞，以免发生严重的放射损伤。

二、放射治疗中耐受性的概念
再 见
（一）早反应、晚反应组织与分次剂量
1978年withers发现早晚反应组织在分次效应上 的差别。 等效总剂量 晚反应组织曲线比早反应组织陡 分次 剂量 １：晚反应组织比早反应组织对分次剂量的变化更 明显 ２：加大分次剂量，晚反应组织损伤加重
(二)早反应、晚反应组织与总治疗时间
晚反应组织对总治疗时间的变化不敏感
２：功能性耐受（functional tolerance）： 取决于作为一个整体的器官是否能继 续行使功能。 ３：受照射组织的体积对临床耐受性有重要 决定性 皮肤和黏膜溃疡 肾 -- 功能性肾单位 肺 -- 肺泡亚单位(alveolar subunits FSU)
４ : 平行组织结构：肺、肾 , 取决于照射体积 大小 ５ : 系列组织结构：脊髓（一个 FSU 的失活， 便可使整个器官功能的丧失，没有阈值体 积、热点剂量影响） ６:中间型器官结构：脑与照射的部位有关
后果性晚期综合征 (consequential late complications) 治疗结束时存活干细胞数低于组织 有效恢复所需的水平，则早期反应可以 作为慢性损伤保持下去。
二、晚期反应的发生机制 —— 经典及分子机制
１：经典机制
特异性靶细胞存在 靶细胞学说 靶细胞的放射损伤及修复 再群体化能力 晚期反应：指实质细胞耗竭后无力再生 而最终导致的纤维化
放射生物学
哈医大附属肿瘤医院放疗科 刘 珊 珊
第
四
章
正常组织及器官的放射效应
高度有规律 正常组织及器官的增殖
高度受控 成人，正常状态下：细胞繁殖＝丢失 细胞更新快的组织（小肠上皮，皮肤及造 血组织）→转化组织或结构等级制约组织 →细胞丢失＝1.0 有丝分裂后组织（如神经组织）细胞丢 失因子＝０
第一节
正常组织的结构组分
一、正常组织中的细胞分化层次
（一）第一种类型：
结构等级制约组织（hierarchical tissue） 干细胞群：具有无限自我繁殖能力 扩增细胞群：快速繁殖，但只具有有 限的分裂次数 功能细胞层：
①干细胞（stem cell）
定义：指可以分裂并形成有一定分化 特征的可辨认的干细胞和即将分化的细胞。 特点：具有自我繁殖能力，它能避开 细胞分裂和分化之间的联系。而其他的细 胞每次有丝分裂后就失去部分分化潜能而 最终分化或不分裂的功能性细胞。 正常时大部分干细胞处于Go期→进入 细胞周期
板层小体
图20 Ⅱ型肺泡细 胞和板层小体电 镜图
细胞因子级联效应过程
①即刻：损伤后２４小时 ②早期:损伤后数天到大约８周 ③晚期：损伤后３－６个月
第三节
正常组织的体积效应
一：组织结构关系的耐受概念
１：结构性组织耐受（stuctural tissue tolerance）取决于细胞的放射敏感性以及 在限定体积内，使成熟细胞群保持临界水 平以上的干细胞活力。
细胞因子级联效应
肺：照射→Ⅱ型上皮细胞/内皮细胞→释 放前炎性细胞因子（IL-1 β IL-6,TNF-α ） 诱导 巨噬细胞 释放 前纤维化细胞因子 （ TNF-β ， PDGF ） 自分泌、旁分泌 成纤维 细胞→细胞基质蛋白→晚期纤维化
图 16 肺 泡 模 式 图
Leabharlann Baidu
图19
Ⅱ型肺泡细胞超微结构模式图
②正在成熟的细胞 （maturating cells）
定义：由正在成熟的细胞组成的中间 层 次 ， 如 骨 髓 中 的 幼 红 细 胞 （ erythoblats ） 和 成 粒 细 胞 （granuloblats）。 特点：分化的干细胞后代在分化过 程中倍增。
（二）第二种类型： 灵活组织（flexibale cells）