用60Coγ射线照射离体人血健立淋巴细胞染色体畸变的剂量效应曲线
作者：孙华 宋有志 白立新 宋桂莲
单位：062552 河北任邱，华北石油管理局卫和防疫站
关键词：
中华放射医学与防护杂志980419 梁色体畸变分析在电离辐射损伤领域内应用已有30多年历史[1]，它不仅可用于事故情况下人员受照剂量的估算，而且可作为辐射远后效应的观察指标。[2]虽然WHO[3]和IAEA[4]已经统一了染色体畸变分析方法，但各实验室所得到的刻度曲线均有差异。本实验的目的是利用本实验室条件建立0～6.0Gy剂量的染色体畸变的剂量效应曲线，以便在放射事故情况下，估算受照人员的生物剂量。
1 材料和方法
1.1 血样和照射条件：血样取自3名健康男性成人，一年内无射线接触和化学毒物史。每例取静脉血20ml，肝素抗凝，混匀。分装10支灭菌的玻璃试管内，密封。在37.0±0.5℃的恒温条件下，用60Coγ射线分别照射血样，吸收剂量为0，0.1，0.25，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0和6.0Gy，吸收剂量率为0.377Gy/min。照后置37.0±0.5℃恒温箱内90分钟，然后培养、制片。60Coγ源和剂量由卫生部标准剂量实验室提供。
, 百拇医药
1.2 培养、制片：按常规细胞培养法培养，制片。
1.3 染色体畸变计数和统计分析方法
1.3.1 记数分析方法：分析着丝粒数目为46±1的细胞，只记录染色体型畸变中的非稳定性畸变，其中包括：双着丝粒体、着丝粒环、无着丝粒环、断片和微小体。双或多着丝粒体及着丝粒环的伴随性炀睛为互换的一部分，不另计数。采用盲法阅片，一个观察者见到畸变必须由另一个观察者复核。
染色体畸变符合泊松分布，而畸变细胞符合二项式分布，根据二项式分布95%可信限公式
较采用20%允许误差，计算应分析细胞数。
1.3.2 统计学处理：根据WHO[3]提供的下列四种模式进行拟合①Y=a+bD;②Y=a+CD2;③Y=a+bD+CD2;④Y=kDn。式中Y为畸变/细胞或畸变率，D为剂量，a为自发畸变率，b、c为回归系数，k为常数，n为幂次。用最小平方和法对所得数据进行曲线拟合和拟合度检验。
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2 结果
2.1 本实验共观察各剂量点M1期细胞2 7000个，对所观察的染色体畸变按以下类型进行统计分析：①畸变细胞；②“双+环”，包括双或多着丝粒体及着丝粒环；③无着线粒畸变，包括断片、微小体和无着丝粒环；④总畸变。据有关文献[5]报道，用于剂量估算的非稳定性畸变通常只取双着丝粒体畸变。本实验共得出四组“双+环”回归方程和一组染色体总畸变方程，结果如附表。
在以下几个剂量范围内将所得数据按WHO提供的四种数学模式用最小平方和法分别进行曲线拟合，对回归系数进行显著性检验，对方程拟合度进行相关指数(R2)检验。根据各方程式的回归系数显著性检验(P)、拟合度(R2)、a值与自发畸变率的差异等指标，对各剂量范围选出了最佳回归方程，分别是：0～0.5Gy(“双+环”)，Y=3.99D1.1033;0～0.5Gy(总畸变)，Y=6.5328D1.0196。0.5～5.0Gy(“双+环”)，Y=7.1466D1.8933;0～5.0Gy(“双+环”)，Y=8.9846D1.632。0～6.0Gy(“双+环”)，Y=9.23D1.6606。剂量效应曲线(见图1，2)。
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图1 0～0.5Gy剂量效应曲线
附表 各剂量组染色体畸变(p±Sp) 剂量(Gy)
分析细胞数
“双+环
无着丝粒
畸变细胞
总畸变
数
%
数
%
数
, 百拇医药
%
数
%
0.00
13000
11
0.08±0.03
16
0.12±0.03
27
0.21±0.04
27
0.21±0.04
, http://www.100md.com
0.10
5000
16
0.32±0.08
16
0.32±0.08
31
0.62±0.11
32
0.64±0.11
0.25
3000
25
, 百拇医药
0.83±0.17
20
0.67±0.15
44
1.47±0.22
45
1.50±0.22
0.50
3000
57
1.90±0.25
43
1.43±0.22
, 百拇医药
96
3.20±0.32
100
3.33±0.33
1.00
1500
122
8.13±0.74
68
4.53±0.55
178
11.87±0.84
190
, 百拇医药
12.67±0.92
2.00
600
140
23.33±1.97
83
13.83±1.52
177
29.50±1.86
223
37.17±2.49
3.00
, http://www.100md.com 300
152
50.67±4.11
70
23.33±2.79
169
56.33±2.86
222
74.00±4.97
4.00
300
297
99.00±5.74
, http://www.100md.com
102
34.00±3.37
230
76.67±2.44
399
133.00±6.66
5.00
150
257
171.33±10.69
116
77.33±7.18
, 百拇医药
146
97.33±1.32
373
248.67±12.88
6.00
150
341
227.33±12.31
144
96.00±8.00
148
98.67±0.94
, 百拇医药
485
323.33±14.68
图2 0～6.0Gy (双+环)剂量效应曲线
3 讨论
本实验“双+环”自发率很低，为0.08%。与某些作者[8]的结果(0.058%)近似。各实验室刻度曲线有所不同，以“双+环”为例，大多数作者配以二次多项式，本实验的各剂量范围结果均以拟合幂函数方程为最佳，与文献[7]相一致。考虑到小于0.5Gy时“双+环”率较低，我们建立了0～0.5Gy染色体总畸变剂量效应曲线，用于小于0.5Gy小剂量时“双+环”分析的不足。据报道，染色体剂量效应曲线最佳适用范围0.25～5.0Gy。本实验选择了大于5.0Gy的一个剂量点(6.0Gy)，从结果上可以明显看出，在此点观察到的染色体“双+环”率较0～5.0Gy外推值偏低，这与多数报道基本相符。
, 百拇医药
染色体畸变用分析用于生物剂量测定费时、费力，从细胞培养到标本制备完毕至少需要50多个小时，故在大群体事故照射的应急，医学处理中受到限制。计算机的不断迅速更新换代以及图像分析技术的进展为染色体分析自动化的实现提供了非常广阔的前景。
参考文献
1 Ramalho AT,NascimentoAcH,NatarajanAJ,et al.Dose assesments by cytogenetic analysis in the Gojania(Brazi)radiation accident.Radiat Protect Dosim,1988,25;97.
2 低剂量受照人员医学效应观察协作组.受一次低剂量事故外照射人员照后4～15年细胞遗传学观察.辐射防护，1986，6：56.
3 Buckton KE.Methods forthe Aualysis of Human Chromsome Aberrations,WHO 1973.
, 百拇医药
4 IAEA Summary report on the post-accident review meeting on the chernoby I accident.Safety series No.75-INSAG-I Vienna 1986.
5 白玉书.染色体畸变分析估算受照剂量的方法.中华放射医学与防护杂志，1993，13：208.
6 白玉书，关树英，张秀霞，等.60Coγ射照射离体人血诱发的淋巴细胞染色本畸变与剂量的关系.中华放射医学与防护杂志，1982，2：44.
7 高沛永.60Coγ线照射离体人血诱发的染色体畸变与剂量的关系.遗传，1979，(1)：1.
(收稿：1997-05-02 修回：1997-10-05), http://www.100md.com
单位：062552 河北任邱，华北石油管理局卫和防疫站
关键词：
中华放射医学与防护杂志980419 梁色体畸变分析在电离辐射损伤领域内应用已有30多年历史[1]，它不仅可用于事故情况下人员受照剂量的估算，而且可作为辐射远后效应的观察指标。[2]虽然WHO[3]和IAEA[4]已经统一了染色体畸变分析方法，但各实验室所得到的刻度曲线均有差异。本实验的目的是利用本实验室条件建立0～6.0Gy剂量的染色体畸变的剂量效应曲线，以便在放射事故情况下，估算受照人员的生物剂量。
1 材料和方法
1.1 血样和照射条件：血样取自3名健康男性成人，一年内无射线接触和化学毒物史。每例取静脉血20ml，肝素抗凝，混匀。分装10支灭菌的玻璃试管内，密封。在37.0±0.5℃的恒温条件下，用60Coγ射线分别照射血样，吸收剂量为0，0.1，0.25，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0和6.0Gy，吸收剂量率为0.377Gy/min。照后置37.0±0.5℃恒温箱内90分钟，然后培养、制片。60Coγ源和剂量由卫生部标准剂量实验室提供。
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1.2 培养、制片：按常规细胞培养法培养，制片。
1.3 染色体畸变计数和统计分析方法
1.3.1 记数分析方法：分析着丝粒数目为46±1的细胞，只记录染色体型畸变中的非稳定性畸变，其中包括：双着丝粒体、着丝粒环、无着丝粒环、断片和微小体。双或多着丝粒体及着丝粒环的伴随性炀睛为互换的一部分，不另计数。采用盲法阅片，一个观察者见到畸变必须由另一个观察者复核。
染色体畸变符合泊松分布，而畸变细胞符合二项式分布，根据二项式分布95%可信限公式
较采用20%允许误差，计算应分析细胞数。
1.3.2 统计学处理：根据WHO[3]提供的下列四种模式进行拟合①Y=a+bD;②Y=a+CD2;③Y=a+bD+CD2;④Y=kDn。式中Y为畸变/细胞或畸变率，D为剂量，a为自发畸变率，b、c为回归系数，k为常数，n为幂次。用最小平方和法对所得数据进行曲线拟合和拟合度检验。
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2 结果
2.1 本实验共观察各剂量点M1期细胞2 7000个，对所观察的染色体畸变按以下类型进行统计分析：①畸变细胞；②“双+环”，包括双或多着丝粒体及着丝粒环；③无着线粒畸变，包括断片、微小体和无着丝粒环；④总畸变。据有关文献[5]报道，用于剂量估算的非稳定性畸变通常只取双着丝粒体畸变。本实验共得出四组“双+环”回归方程和一组染色体总畸变方程，结果如附表。
在以下几个剂量范围内将所得数据按WHO提供的四种数学模式用最小平方和法分别进行曲线拟合，对回归系数进行显著性检验，对方程拟合度进行相关指数(R2)检验。根据各方程式的回归系数显著性检验(P)、拟合度(R2)、a值与自发畸变率的差异等指标，对各剂量范围选出了最佳回归方程，分别是：0～0.5Gy(“双+环”)，Y=3.99D1.1033;0～0.5Gy(总畸变)，Y=6.5328D1.0196。0.5～5.0Gy(“双+环”)，Y=7.1466D1.8933;0～5.0Gy(“双+环”)，Y=8.9846D1.632。0～6.0Gy(“双+环”)，Y=9.23D1.6606。剂量效应曲线(见图1，2)。
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图1 0～0.5Gy剂量效应曲线
附表 各剂量组染色体畸变(p±Sp) 剂量(Gy)
分析细胞数
“双+环
无着丝粒
畸变细胞
总畸变
数
%
数
%
数
, 百拇医药
%
数
%
0.00
13000
11
0.08±0.03
16
0.12±0.03
27
0.21±0.04
27
0.21±0.04
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0.10
5000
16
0.32±0.08
16
0.32±0.08
31
0.62±0.11
32
0.64±0.11
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3000
25
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20
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45
1.50±0.22
0.50
3000
57
1.90±0.25
43
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, 百拇医药
96
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100
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1.00
1500
122
8.13±0.74
68
4.53±0.55
178
11.87±0.84
190
, 百拇医药
12.67±0.92
2.00
600
140
23.33±1.97
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13.83±1.52
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29.50±1.86
223
37.17±2.49
3.00
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152
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222
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4.00
300
297
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230
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5.00
150
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146
97.33±1.32
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6.00
150
341
227.33±12.31
144
96.00±8.00
148
98.67±0.94
, 百拇医药
485
323.33±14.68
图2 0～6.0Gy (双+环)剂量效应曲线
3 讨论
本实验“双+环”自发率很低，为0.08%。与某些作者[8]的结果(0.058%)近似。各实验室刻度曲线有所不同，以“双+环”为例，大多数作者配以二次多项式，本实验的各剂量范围结果均以拟合幂函数方程为最佳，与文献[7]相一致。考虑到小于0.5Gy时“双+环”率较低，我们建立了0～0.5Gy染色体总畸变剂量效应曲线，用于小于0.5Gy小剂量时“双+环”分析的不足。据报道，染色体剂量效应曲线最佳适用范围0.25～5.0Gy。本实验选择了大于5.0Gy的一个剂量点(6.0Gy)，从结果上可以明显看出，在此点观察到的染色体“双+环”率较0～5.0Gy外推值偏低，这与多数报道基本相符。
, 百拇医药
染色体畸变用分析用于生物剂量测定费时、费力，从细胞培养到标本制备完毕至少需要50多个小时，故在大群体事故照射的应急，医学处理中受到限制。计算机的不断迅速更新换代以及图像分析技术的进展为染色体分析自动化的实现提供了非常广阔的前景。
参考文献
1 Ramalho AT,NascimentoAcH,NatarajanAJ,et al.Dose assesments by cytogenetic analysis in the Gojania(Brazi)radiation accident.Radiat Protect Dosim,1988,25;97.
2 低剂量受照人员医学效应观察协作组.受一次低剂量事故外照射人员照后4～15年细胞遗传学观察.辐射防护，1986，6：56.
3 Buckton KE.Methods forthe Aualysis of Human Chromsome Aberrations,WHO 1973.
, 百拇医药
4 IAEA Summary report on the post-accident review meeting on the chernoby I accident.Safety series No.75-INSAG-I Vienna 1986.
5 白玉书.染色体畸变分析估算受照剂量的方法.中华放射医学与防护杂志，1993，13：208.
6 白玉书，关树英，张秀霞，等.60Coγ射照射离体人血诱发的淋巴细胞染色本畸变与剂量的关系.中华放射医学与防护杂志，1982，2：44.
7 高沛永.60Coγ线照射离体人血诱发的染色体畸变与剂量的关系.遗传，1979，(1)：1.
(收稿：1997-05-02 修回：1997-10-05), http://www.100md.com