放射损伤及其分类

8．2．1　放射损伤及其分类

8．2．1．1　放射损伤

放射损伤是由放射线照射引起的机体组织损害。一般来说，放射线是一类由天然或人工能源产生的高能电磁波或高能粒子。大剂量射线瞬间照射或低剂量射线长时间照射都可能引起组织损伤。某些射线的有害影响仅持续很短时间，而有的可引起慢性疾病。受大剂量射线照射后几分钟或几天内就出现明显早期损害，而远期的影响在几周、几个月甚至几年内都不明显。如果某人受辐射引起生殖细胞的遗传物质突变，怀孕后出生的孩子可能罹患遗传疾病。放射可以造成多种损伤，如灼伤、组织纤维化和坏死、造血功能损伤等，特别是对于照射部位的皮肤、组织及内脏如肺、肠道的损伤更为严重，这就会严重影响放疗病人的生活质量。因此，有效降低放射损伤是当前放射医学研究的重要课题，特别在肿瘤放疗领域，寻找与发现既能对正常组织细胞具有放射防护作用、又不会对肿瘤产生保护作用的药物具有重要的意义。

8．2．1．2　放射损伤的分类

放射损伤可以分为外照射放射损伤和内照射放射损伤。外照射放射损伤包括急性放射损伤、慢性放射损伤和皮肤放射损伤。

急性放射损伤是指人体在短时间（通常是数日）内受到一次或多次大剂量照射所引起的全身性损伤。急性损伤又可分为骨髓型（造血型）、肠型和脑型三种类型。

骨髓型急性放射病（bone marrow form of acute radiation sickness）又称造血型急性放射病（hematopoietic form of acute radiation sickness），是以骨髓造血组织损伤为基本病变，以白细胞数减少、感染、出血等为主要临床表现，具有典型阶段性病程的急性放射病。

肠型急性放射病（intestinal form of acute radiation sickness）是以胃肠道损伤为基本病变，以频繁呕吐、严重腹泻以及水电解质代谢紊乱为主要临床表现，具有初期、假缓期和极期三阶段病程的严重的急性放射病。

脑型急性放射病（cerebral form of acute radiation sickness）是以脑组织损伤为基本病变，以意识障碍、定向力丧失、共济失调、肌张力增强、抽搐、震颤等中枢神经系统症状为特殊临床表现，具有初期和极期两阶段病程的极其严重的急性放射病。

慢性放射损伤是指人体在较长时间内受到超最大容许剂量外照射而引起的全身性损伤。如参加放射性工作前身体健康，工作多年后出现神经衰弱症候群和/或植物神经功能紊乱的临床症状，而其消长一般与接触射线有关。受慢性放射损伤者其造血系统和有关脏器功能的改变包括：①白细胞总数自身对照渐进性降低至4　000/mL以下，可伴有中性粒细胞减少和淋巴细胞相对增多。也有无其他原因可寻的白细胞总数持续半年以上高于11　000/mL者。分类计数中尚可见到无其他原因可寻的嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的长期升高。②血小板长期稳定地低于80　000/mL。也有红细胞减少（男性低于3．5×10⁶/mL，女性低于3．0×10⁶/mL）和血红蛋白降低（男性低于11g/100mL，女性低于10g/100mL）以及红细胞和血红蛋白的增高（红细胞高于6．0×10⁶/mL，血红蛋白高于17g/100mL）者（高原地区例外）。③骨髓检查显示增生减低或过旺、粒细胞系统成熟障碍、巨核细胞减少；也可无明显改变。④血细胞染色体畸变率和外周血淋巴细胞微核率显著增高。⑤性腺、甲状腺和肾上腺皮质功能以及物质代谢方面的检查异常。

皮肤放射损伤是指身体局部一次或短时间（数日）内多次受到大剂量照射，或长期受到超最大容许剂量的照射，所引起的局部皮肤损伤。临床上可以分为急性型皮肤损伤和慢性型皮肤损伤两类。急性型皮肤损伤是指局部一次或短时间（数日）内多次受到大于5～10Gy的照射，受照后约1～2周时可出现脱毛、红斑、毛囊疹、水泡、溃疡和坏死等改变。慢性型皮肤损伤是指局部长期受到超最大容许剂量（高于2　500雷姆）的照射，受照后约数年出现皮肤粗糙、皲裂、角化过度、长期不愈的溃疡或锥形突起物、手部受照时指甲的改变等。

内照射放射损伤是指放射性核素沉积于人体某些器官和系统所致的全身性损伤。内照射辐射效应的特点是进入体内的放射性核素对机体产生持续性照射，以核素沉积部位的局部损害为主，临床表现迟发且迁延。临床表现和实验室检查主要是该核素沉积部位的器官受到损害，并往往伴有急、慢性外照射放射病相应的临床症状。

放射损伤可发生并表现在各个水平，如分子水平、细胞水平、组织水平等。在分子水平上，DNA是辐射靶，是放射生物效应的关键；辐射还对RNA、蛋白质、脂质、多糖等生物大分子的结构与功能产生破坏与影响。在细胞水平上，放射可引起细胞周期的紊乱，如诱导G₁期抑制、G₂期阻滞、S期延长等；放射也可引起各种形式的细胞死亡，如细胞间期死亡、增殖性死亡、凋亡、坏死等。当细胞损伤表现出来时即为组织损伤。在组织水平上，早期效应主要为受照射皮肤及黏膜损伤，如皮肤红斑、水疱或湿性皮炎、坏死、溃疡等，纤维化是最普遍的辐射后效应。对于不同的系统，组织损伤的程度和表现形式不同：对血液系统引起造血功能损伤和全血细胞减少；对消化系统腹部辐射导致肠黏膜上皮细胞脱落、坏死，失去黏膜的屏障功能，以致引起菌血症、毒血症和水盐代谢紊乱；对免疫系统引起淋巴、造血组织损伤、免疫活性细胞数减少、抗体形成抑制或紊乱、细胞因子网络调节失常；对肺可引起放射性间质性肺炎，早期表现为变质渗出，中期成纤维细胞增生，后期纤维化，晚期则表现为胶原化。

放射损伤随照射剂量、照射部位、照射速率及受照时间不同而不同。全身高剂量辐射主要带来三大症状：一是心血管症状，当人受到强度达到100Gy的辐射时，一般在24～48h死于神经和心血管崩溃；二是胃肠道症状，当人受到5～12Gy照射时，在4～10d出现腹泻和胃肠黏膜损伤等症状；三是造血系统或骨髓症状，当受到3～8Gy照射时，数周后表现为免疫系统细胞丢失等症状。局部照射会造成某些特定部位的损伤，如头颈癌患者接受放疗后，出现口干、口腔黏膜炎；胸癌患者放疗后，常引发呼吸系统损伤，出现呼吸急促、肺炎、肺纤维化；长期辐射还会引起染色体异常、基因突变，从而引发癌症。

放射诱发的组织纤维化是一种继发慢性炎性反应，是放射损伤的晚期效应之一。目前已经证实，炎性反应是由机体免疫反应介导的，其中巨噬细胞起了较大的作用，它通过分泌IL^－1、TNF－α、TGF－β、IFN－α/β、IL－6等因子与激活的淋巴细胞、粒细胞以及非免疫细胞如血管内皮细胞、成纤维细胞、肥大细胞等相互作用，共同参与这一病理过程。其中，TGF－β1是强效的致纤维化细胞因子，在肺纤维化发生发展中的各种细胞因子途径中，TGF－β1信号途径起着重要的作用。IL^－1也可通过活化储脂细胞（Ito细胞）、促进Ito细胞增生、刺激ECM合成、抑制ECM降解，促进纤维化的发生。

因此，放射损伤的防护剂最重要的要求之一是能够阻断电离辐射的直接作用和间接作用，这两种作用均与阻断自由基的产生或清除已产生的自由基有关；放射损伤的治疗剂应具有抗炎、抗纤维化作用，最好能够增强DNA损伤修复功能。