放射線對胎兒腦發(fā)育的影響

按照傳統(tǒng)的放射生物理論，放射敏感性與分化程度成反比。 細(xì)胞的增殖和分化影響其放射敏感性，而腦神經(jīng)元成熟過程中的遷移和程序性死亡又起著關(guān)鍵性作用。神經(jīng)細(xì)胞有著以下幾方面的特殊性：①在特定部位增殖；②神經(jīng)干細(xì)胞數(shù)量有限；③隨胎齡不同增殖率不同；④神經(jīng)干細(xì)胞可產(chǎn)生大量的神經(jīng)細(xì)胞。

神經(jīng)中樞生長發(fā)育與放射的關(guān)系

神經(jīng)的發(fā)育過程不僅有細(xì)胞增殖，也存在著凋亡。在神經(jīng)細(xì)胞增殖產(chǎn)生超量可分化為神經(jīng)元的過程中，凋亡參與進(jìn)來使多余細(xì)胞不能進(jìn)一步分化為神經(jīng)元，使之保持平衡。因此，即使很小的放射誘導(dǎo)性生化改變也可能抑制凋亡的發(fā)生，而導(dǎo)致過量的細(xì)胞干擾正常的神經(jīng)細(xì)胞。生長發(fā)育中的腦細(xì)胞的基因產(chǎn)物包括多種基因改變后的細(xì)胞表達(dá)產(chǎn)物，如生長因子、生化信號以及特定的位置、恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)、良好的狀態(tài)下的細(xì)胞間的相互聯(lián)系才能使其正常生長發(fā)育，這一過程極易受放射的影響而打亂。神經(jīng)元的發(fā)育中神經(jīng)干細(xì)胞由發(fā)生部位的遷移是關(guān)鍵一步。有些分裂期的細(xì)胞位于腦室管膜層，排列成一層附著在腦室；神經(jīng)的生長特點(diǎn)是靠胞核的內(nèi)部運(yùn)動由室管膜層向其下層遷移，合成DNA后返回室管膜層，此時細(xì)胞進(jìn)行染色體的濃集、分離而產(chǎn)生兩種細(xì)胞，一種仍為干細(xì)胞，以備進(jìn)一步生長繁殖，其他分化細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，失去增殖能力，開始其由生發(fā)層向大腦皮層漫長的遷移。因此，放射對胞膜、即使胞質(zhì)微絲的非致死性損傷也可導(dǎo)致遷移的紊亂或神經(jīng)元連接排列的異常。這些變化有時是難以在結(jié)構(gòu)上觀察到的，故而遷移的結(jié)果，無論是輻散狀或切線狀均不在原受照射的部位表現(xiàn)為放射損傷。

放射后胎腦的急性細(xì)胞反應(yīng)

胎腦受照后幾小時即可觀察到室管膜區(qū)有些分裂期細(xì)胞數(shù)量增加，這是由于放射誘導(dǎo)使細(xì)胞不能完成有些分裂，從而集聚超過了自控水平；照射后9小時，有絲分裂率恢復(fù)正常或以下，這或許是由于細(xì)胞丟失或較小的細(xì)胞能夠進(jìn)入有絲分裂所致。照射后6～12小時可見到固縮細(xì)胞，而未照射的正常大腦皮層見不到這類細(xì)胞；12小時后固縮細(xì)胞開始減少，可能系巨噬細(xì)胞的吞噬活動或是代謝中斷、膜破壞和細(xì)胞溶解造成的。有報(bào)道在鼠模型中觀察到，隨著Cgcloheximide的增加(一種蛋白合成抑制因子)，將使這一現(xiàn)象推遲數(shù)小時。放射后幾小時內(nèi)，在大腦皮質(zhì)可見巨噬細(xì)胞，24小時達(dá)頂峰，絕大部分巨噬細(xì)胞位于灰白質(zhì)交界處，在未受照的孕14～18天胎鼠腦皮質(zhì)見不到巨噬細(xì)胞。

結(jié) 語

毫無疑問，低劑量照射對一定孕期胎兒的出生后影響遠(yuǎn)不能僅限于輻射對細(xì)胞的急性殺傷作用那樣簡單。

初步的結(jié)論是：①正常神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的特點(diǎn)(細(xì)胞增殖、分化、遷移、凋亡)可能以獨(dú)特的方式影響放射誘導(dǎo)損傷、細(xì)胞死亡及組織畸形；②放射對胎兒的影響同藥物造成的畸形類似；③急性高劑量照射孕子宮能導(dǎo)致胎兒的生長、發(fā)育、智力的功能紊亂；④孕子宮受照射后短時間內(nèi)，在細(xì)胞水平的生長中大腦皮質(zhì)的劑量依賴形變化即可觀察到，特別是固縮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的出現(xiàn)；⑤孕期受照射后，出生后的腦結(jié)構(gòu)、生長、發(fā)育行為異常均可出現(xiàn)，其劑量效應(yīng)關(guān)系存在，劑量低線難以確定；⑥孕兒腦組織放射最敏感期為8～15周；⑦孕期的營養(yǎng)缺乏、基因變異、細(xì)菌病毒的感染等也可能損害神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，應(yīng)加以考慮。