放射治疗所致活性氧簇对正常组织的损伤及其防治
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是 细 胞增 殖 、 传 的 物 质 基 础 ， 引起 细 胞 生 化 、 理 改 变的 遗 是 生
疗中放射线会造成正常组 织和 器官 的损伤 ， 其生物效应在很
大程 度 上 是 间 接 通 过 辐 射 对 水 的 作 用 形 成 羟 自 由 基
（Ｏ・ 、 Ｈ ） 超氧 阴离子（ ） Ｏ 等活性氧 簇（ｅｃｖ ｘｇｎｓｅ ｒａｔｅｏｙｅ ｐ — ｉ
氨酸残基氧化等变化 ， 白质ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 间构 象的改变为紧 密结构趋 蛋
于松 散 ， 叠 的 含 量 减 少 ， 规 则 卷 曲 明 显 增 加 等 。 除 此 Ｂ折 无 以外 ， 的物 理 性 质 如 疏 水 性 、 磁 性 和 紫 外 线 吸 收 光 谱 等 酶 顺
也 发 生 改 变。
递 没 有 连 续 性 ， 带 电粒 子 通 过 期 间各 个 分 子 间 的 热 能 传 递 在 虽 然很 大 ， 是 它们 仅 影 响 很 少 一 部 分 分 子 ； 电 离 和 激 发 但 而
防 治做 一概 述 。
氧 化 反 应 所 产 生 的 醛 类 物 质 导 致 蛋 白质 中巯 基 和 氨 基 的氧 化 损 伤 。 ｕ 等 。 发 现 ， 经 ０ ，处理 后 的 蛋 白质 在 一 级 结 构 中 出现 肽 链 断 裂 ， 基 酸 组 成 改 变 ， 常氨 基 酸 （ 酪 氨 氨 异 如 酸 ） 生 ， 基 产 生 ， 离 子 还 原 或 丢 失 ， 铜 离子 结 合 的组 发 羰 铜 与
ｅ ｓＲ Ｓ ， 过 物 理 一化 学 一生 物 这 样 一 个 复 杂 的 连 锁 反 ｉ ，Ｏ ）通 ｅ 应 而最 终 导 致放 射 损 伤 。 由 于 Ｒ Ｓ高 度 的 活性 和 极 强 的 氧 Ｏ 化能力 ， 能通 过 氧 化 作 用 来 攻 击 任 何 分 子 ， 机 体 内 大 分 子 使 物 质 产 生过 氧化 变性 、 交联 或 断 裂从 而 引起 细 胞 结构 和 功 能
照射 后 可 出现 分 子 结 构 的 破 坏 。 而 导 致 蛋 白 质 功 能 的 改 从 变 。Ｒ Ｓ除 了 可直 接 造 成 蛋 白质 的 损 伤 外 ， 可通 过 脂 质 过 Ｏ 也
的破坏 ， 导致机体损 害和变异 。Ｒ Ｓ损 伤是放射 生物 学的主 Ｏ
要 作 用 原理 之 一 已为 众 多 学者 所 共 识 ， 因此 放 射 防护 的 关 键 可 能就 是 清 除过 多的 Ｒ Ｓ 抑 制 脂 质过 氧 化 的 生成 并 增 强机 Ｏ、 体 的 免 疫 能 力 。本 文 就 放 疗 所 致 Ｒ Ｓ对 正 常组 织损 伤 及 其 Ｏ
死亡、 突变和致癌作用 ３个方面。细胞损伤时不仅要考虑死
亡细胞本身而且要考虑由死亡细胞 带来的连锁反应。正常组
织的细胞增殖是 高度有规律的 ． 据正常组 织的不 同生物 学 根
特 性及 对 电 离辐 射 的 不 同反 应 性 ， 正 常 组 织 分 为 早反 应 组 将
解作 用形成的。电 离辐射 诱 导生物 分子 自由基 的 生成有 ２
张海 东，王仁 生
广 西 医科 大 学第 一附 属 医院 放 疗 科 （ 宁 ５０ ０ ） 南 ３ ０７ 放 射 治 疗 是 治 疗 恶性 肿 瘤 的 主 要 手 段 之 一 。在 放 射 治
９ ％ 是由 Ｈ ０ Ｏ・引起。在有氧条件下 ， 辐射所产 生的 Ｒ Ｓ可 Ｏ
通 过 脂 质 过 氧化 作 用 造 成 生 物 膜 中饱 和 与 不 饱 和 脂 肪 酸 的 比 例 失衡 、 结 构 的刚 柔 特 性 改 变 、 的通 透 性 增 加 等 。 自 膜 膜 由基 还 对 膜 酶 有 损 伤 作 用 。Ｄ Ａ 是 最 重 要 的 生 物 大 分 子 ， Ｎ
则极 大地增加危机分子稳 定性 的分子 内在 能量 。这 一物理 阶段 随即发生物理 一化 学和化 学的现 象。水 大约 占活组 织
重 量 的 ８ ％ ． 射 的 生 物 效 应 在 很 大 程 度 上 是 通 过 水 的 射 ０ 辐
辐 射 所 致 Ｒ Ｓ所 引起 的 细 胞 生物 学 效 应 主 要 包括 细 胞 Ｏ
关键 性物 质。Ｄ Ａ是 电离辐射 作 用的靶 分子 ， 细胞 辐射 Ｎ 在 损伤 中起 主要作 用， 它结构 中的碱基 、 糖及磷 酸基全 都有 核 可能遭 受到 Ｒ Ｓ的攻 击， Ｏ 造成碱 基与 核糖 氧化 ， 、 单 双链 断
裂及 Ｄ Ａ蛋 白 交联 等 多种 类 型 的损 伤 。 蛋 白质 和 酶 分 子在 Ｎ
线 （ 中子 和 ｏ粒 子 ） 要 是 直 接 作 用 。 （ ） 如 【 主 ２ 间接 作 用 ： 离 电 辐 射 作 用 于 生 物 分 子 的 周 围介 质 （ 主要 是 水 ） 成 水 射 解 自 生
１ 辐射诱导活性氧簇产 生的原理及种类
生物 介 质 中带 电粒 子 的相 互 作 用 主 要 是 和 介 质 的 电 子
碰 撞 ， 据 给 予 电 子 的 能 量 ， 分 子 要 么遭 受 一 次 电 离作 用 根 其 或 一 次 电子 激 发 ， 么获 得 一 些 附加 的 热 能 。 由 于 热 能 的传 要
・
２２ ７ ８・
广东医学
２１ ００年 ｌ Ｏ月 第 ３ 卷第 ２ ｌ Ｏ期
Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｄｃｌ ｏ ｒ ａ Ｏ ｔ ０ ０， ｏ．３ ，Ｎ ． Ｏ ａ ｇ ｏ ｇＭｅ ｉ ｕｎ ｌ ｃ．２ １ Ｖ １ １ ｏ ２ ａＪ
放 射 治疗 所 致 活性 氧 簇 对 正 常组 织 的损 伤及 其 防治
种 方式 ： １ 直接 作 用 ： 离辐 射 直 接 引 起 靶 分 子 电 离 和 激 （） 电 发 而发 生 物 理 化 学 变 化 ， 成 生 物 分 子 自由基 。 高 Ｌ Ｔ射 生 Ｅ
织和晚反应组织。在 临床放射 治疗 中， 在提 高肿 瘤治疗剂量
的基 础 上 应 同 时注 意 正常 组 织 ， 别是 晚 反 应 组织 的 防 护。 特
疗中放射线会造成正常组 织和 器官 的损伤 ， 其生物效应在很
大程 度 上 是 间 接 通 过 辐 射 对 水 的 作 用 形 成 羟 自 由 基
（Ｏ・ 、 Ｈ ） 超氧 阴离子（ ） Ｏ 等活性氧 簇（ｅｃｖ ｘｇｎｓｅ ｒａｔｅｏｙｅ ｐ — ｉ
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也 发 生 改 变。
递 没 有 连 续 性 ， 带 电粒 子 通 过 期 间各 个 分 子 间 的 热 能 传 递 在 虽 然很 大 ， 是 它们 仅 影 响 很 少 一 部 分 分 子 ； 电 离 和 激 发 但 而
防 治做 一概 述 。
氧 化 反 应 所 产 生 的 醛 类 物 质 导 致 蛋 白质 中巯 基 和 氨 基 的氧 化 损 伤 。 ｕ 等 。 发 现 ， 经 ０ ，处理 后 的 蛋 白质 在 一 级 结 构 中 出现 肽 链 断 裂 ， 基 酸 组 成 改 变 ， 常氨 基 酸 （ 酪 氨 氨 异 如 酸 ） 生 ， 基 产 生 ， 离 子 还 原 或 丢 失 ， 铜 离子 结 合 的组 发 羰 铜 与
ｅ ｓＲ Ｓ ， 过 物 理 一化 学 一生 物 这 样 一 个 复 杂 的 连 锁 反 ｉ ，Ｏ ）通 ｅ 应 而最 终 导 致放 射 损 伤 。 由 于 Ｒ Ｓ高 度 的 活性 和 极 强 的 氧 Ｏ 化能力 ， 能通 过 氧 化 作 用 来 攻 击 任 何 分 子 ， 机 体 内 大 分 子 使 物 质 产 生过 氧化 变性 、 交联 或 断 裂从 而 引起 细 胞 结构 和 功 能
照射 后 可 出现 分 子 结 构 的 破 坏 。 而 导 致 蛋 白 质 功 能 的 改 从 变 。Ｒ Ｓ除 了 可直 接 造 成 蛋 白质 的 损 伤 外 ， 可通 过 脂 质 过 Ｏ 也
的破坏 ， 导致机体损 害和变异 。Ｒ Ｓ损 伤是放射 生物 学的主 Ｏ
要 作 用 原理 之 一 已为 众 多 学者 所 共 识 ， 因此 放 射 防护 的 关 键 可 能就 是 清 除过 多的 Ｒ Ｓ 抑 制 脂 质过 氧 化 的 生成 并 增 强机 Ｏ、 体 的 免 疫 能 力 。本 文 就 放 疗 所 致 Ｒ Ｓ对 正 常组 织损 伤 及 其 Ｏ
死亡、 突变和致癌作用 ３个方面。细胞损伤时不仅要考虑死
亡细胞本身而且要考虑由死亡细胞 带来的连锁反应。正常组
织的细胞增殖是 高度有规律的 ． 据正常组 织的不 同生物 学 根
特 性及 对 电 离辐 射 的 不 同反 应 性 ， 正 常 组 织 分 为 早反 应 组 将
解作 用形成的。电 离辐射 诱 导生物 分子 自由基 的 生成有 ２
张海 东，王仁 生
广 西 医科 大 学第 一附 属 医院 放 疗 科 （ 宁 ５０ ０ ） 南 ３ ０７ 放 射 治 疗 是 治 疗 恶性 肿 瘤 的 主 要 手 段 之 一 。在 放 射 治
９ ％ 是由 Ｈ ０ Ｏ・引起。在有氧条件下 ， 辐射所产 生的 Ｒ Ｓ可 Ｏ
通 过 脂 质 过 氧化 作 用 造 成 生 物 膜 中饱 和 与 不 饱 和 脂 肪 酸 的 比 例 失衡 、 结 构 的刚 柔 特 性 改 变 、 的通 透 性 增 加 等 。 自 膜 膜 由基 还 对 膜 酶 有 损 伤 作 用 。Ｄ Ａ 是 最 重 要 的 生 物 大 分 子 ， Ｎ
则极 大地增加危机分子稳 定性 的分子 内在 能量 。这 一物理 阶段 随即发生物理 一化 学和化 学的现 象。水 大约 占活组 织
重 量 的 ８ ％ ． 射 的 生 物 效 应 在 很 大 程 度 上 是 通 过 水 的 射 ０ 辐
辐 射 所 致 Ｒ Ｓ所 引起 的 细 胞 生物 学 效 应 主 要 包括 细 胞 Ｏ
关键 性物 质。Ｄ Ａ是 电离辐射 作 用的靶 分子 ， 细胞 辐射 Ｎ 在 损伤 中起 主要作 用， 它结构 中的碱基 、 糖及磷 酸基全 都有 核 可能遭 受到 Ｒ Ｓ的攻 击， Ｏ 造成碱 基与 核糖 氧化 ， 、 单 双链 断
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１ 辐射诱导活性氧簇产 生的原理及种类
生物 介 质 中带 电粒 子 的相 互 作 用 主 要 是 和 介 质 的 电 子
碰 撞 ， 据 给 予 电 子 的 能 量 ， 分 子 要 么遭 受 一 次 电 离作 用 根 其 或 一 次 电子 激 发 ， 么获 得 一 些 附加 的 热 能 。 由 于 热 能 的传 要
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广东医学
２１ ００年 ｌ Ｏ月 第 ３ 卷第 ２ ｌ Ｏ期
Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｄｃｌ ｏ ｒ ａ Ｏ ｔ ０ ０， ｏ．３ ，Ｎ ． Ｏ ａ ｇ ｏ ｇＭｅ ｉ ｕｎ ｌ ｃ．２ １ Ｖ １ １ ｏ ２ ａＪ
放 射 治疗 所 致 活性 氧 簇 对 正 常组 织 的损 伤及 其 防治
种 方式 ： １ 直接 作 用 ： 离辐 射 直 接 引 起 靶 分 子 电 离 和 激 （） 电 发 而发 生 物 理 化 学 变 化 ， 成 生 物 分 子 自由基 。 高 Ｌ Ｔ射 生 Ｅ
织和晚反应组织。在 临床放射 治疗 中， 在提 高肿 瘤治疗剂量
的基 础 上 应 同 时注 意 正常 组 织 ， 别是 晚 反 应 组织 的 防 护。 特