放射生物学第四章L

1、放放 射射 生生 物物 学学哈医大附属肿瘤医院放疗科哈医大附属肿瘤医院放疗科刘珊珊刘珊珊 第四章正常组织及器官的放射效应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）细胞丢失因子第一节正常组织的结构组分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：干细胞（stem

2、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 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（ e r y t h o b l a t s ） 和 成 粒 细 胞（granuloblats）。 特点：分化的干细胞后代在分化过程中倍增。正在成熟的细胞（maturating cells）（二）第二种类型： 灵活组织（flexibale cells） 细

3、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/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。 /值低 1

4、978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：晚反应组织比早反应组织对分次剂量的变化更 明显：加大分次剂量，晚反应组织损伤加重（一）早反应、晚反应组织与分次剂量(二)早反应、晚反应组织与总治疗时间v晚反应组织对总治疗时间的变化不敏感（更新慢，在放疗期间不发生代偿性增殖）v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。v早反应组织对总治疗时间敏感v缩短总治疗时间，早反应组织损伤加重第二节第二节 早期和晚期放射反应的发生机制早期和晚期放射反应的发生机制v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

5、期放射反应的发生机制：早期反应多发生于更新快的组织，由等级制约系统产生：发生时间取决于分化了的功能细胞的寿命：严重程度反映了死亡与存活干细胞再生率之间的平衡：靶细胞特征通常是清楚的；：有些组织同时存在早期和晚期反应的发生机制：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。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：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

6、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：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因子级联效应 肺：照射型上皮细胞/内皮细胞释放前炎性细胞因子（IL-1 IL-6,TNF-）诱导 巨噬细胞释放 前纤维化细胞因子（TNF-，PDGF）自分泌、旁分泌成纤维细胞细胞基质蛋白晚期纤维化细胞因子级联效应图图16 16 肺泡模式图肺泡模式图图图19 19 型肺泡

7、细胞超微结构模式图型肺泡细胞超微结构模式图板层小体图图20 20 型肺泡细型肺泡细胞和板层小体电胞和板层小体电镜图镜图细胞因子级联效应过程 即刻：损伤后小时早期:损伤后数天到大约周晚期：损伤后个月第三节正常组织的体积效应第三节正常组织的体积效应v一：组织结构关系的耐受概念：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。：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。：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 subunit