放射作业人员外周血淋巴细胞染色体畸变的初步研究
作者：马衡阳 杜杰 李蓉
单位：马衡阳：100045 北京，第二炮兵后勤部卫生部；杜杰：第二炮兵防护防疫队；李蓉：第三军医大学复合伤研究所
关键词：
中华放射医学与防护杂志990217 由于人体淋巴细胞染色体对电离辐射特别敏感和取样方便，现已广泛地用作监测职业照射人员辐射损伤的指标。Hoegerman[1]曾报道美国一钍加工厂工人的淋巴细胞染色体畸变率显著升高。国内报道[2]包钢在生产环境中天然钍可诱发人外周血淋巴细胞染色体畸变率升高。作者通过分析某单位放射作业环境中职业人群受到γ 射线外照射和吸入放射性核素气溶胶造成的内照射情况，对这一群体作业人员外周血淋巴细胞染色体畸变及剂量效应关系做了初步研究，不仅为放射作业工人健康状况综合评价提供依据，而且为探讨小剂量、低剂量率电离辐射的剂量效应模型提供资料。
, 百拇医药
一、材料和方法
1.对象选择及分组：根据调查对象所处工作环境中含放射性气溶胶浓度及γ射线辐射水平分成4组，即职业I、II、III、IV组；同时对每个职业组选择了相应的对照组，具体情况见表1。其中，个人剂量监测使用LiF个人剂量计，每年定期用热释光仪进行测量，并对测量数据进行处理、记录。
表1 各组调查对象基本情况及职业附加剂量(×10-2Sv.a-1)(
±s) 组别
例数
年龄(岁)
工龄(年)
γ射线外照射
, 百拇医药
年附加有效剂量*
职业组I
40
41.3± 9.4
16.6±9.8
0.91±0.12
2.2±0.2
对照组I
39
40.6±11.3
17.3±8.5
—
, 百拇医药
—
职业组II
80
42.4± 8.5
15.7±7.2
0.68±0.11
1.4±0.5
对照组II
62
35.4± 8.4
16.7±7.0
—
—
, 百拇医药
职业组III
32
37.5± 7.6
12.4±8.4
0.53±0.09
0.8±0.3
对照组III
20
38.8±10.3
16.3±9.8
—
—
, http://www.100md.com 职业组IV
30
43.5± 8.3
11.4±6.5
0.28±0.02
0.5±0.1
对照组IV
35
35.1± 9.7
15.7±9.2
—
—
注：*包括γ射线外照射，吸入放射性气溶胶及其子体的内照射 要求各对照组的工作环境无放射性物质污染，γ射线剂量当量率在8.6×10-8 Sv/h左右，不患有急慢性疾病，半年内无放射线和化学毒物接触史，近1个月内无病毒感染，不吸烟。
, http://www.100md.com
2.染色体标本制备：为防止非稳定性畸变丢失所致的误差，采用微量全血和培养开始加秋水仙碱法制备淋巴细胞染色体标本，得到可供分析的第一次有丝分裂(M1)细胞。
3.计数分析方法： 在显微镜下，选择染色体长度适中、分散良好的中期分裂相，分析和记录46±1个染色体的中期细胞，盲法阅片，发现畸变时，均需经第二者确认，记录各类非稳定性畸变和明显的稳定性畸变。在显微镜下初步确定的稳定性畸变，使用常规核型分析方法，对异常细胞经显微摄影、扩印、剪贴和排列后进行识别分析。
4.统计方法： 职业组总畸变数减去相应的对照组总畸变数为超额畸变数[3]。根据WHO(1973)提供的4种模式进行曲线拟合：①Y=a+bD;②Y=a+cD2;③Y=a+bD+cD2;④Y=kDn。
二、结果
, 百拇医药
表2列出了各职业组及相应的对照组的各类染色体畸变类型和畸变率。从表2可见：①职业组与对照组的比较：职业组的畸变率高于相应的对照组，与对照组的差异都有非常显著性(P<0.01)。职业组总畸变率高达1.98%，而对照组最高仅达0.29%。②年剂量与畸变率的关系：职业组的超额畸变率与畸变细胞率随年附加有效剂量均值增高呈增高趋势。超额畸变率与年附加有效剂量之间呈直线相关关系，其回归方程为Y=0.788D-0.055,r=0.999,P<0.01。③累积剂量与畸变率的关系：表3可见，超额畸变率随累积剂量当量的增高而增高，两者呈直线相关，其回归方程为:Y=0.121+0.043D,r=0.997,P<0.01。
表2 染色体畸变类型和畸变率(%) 组别
例数
分析细胞数
无着丝点
, 百拇医药
双+环
稳定性畸变
总畸变
畸变细胞率
职业组I
40
8 000
1.30
0.39
0.29
1.98
1.66
对照组I
, http://www.100md.com
39
3 900
0.12
0.06
0.11
0.29
0.27
职业组II
80
16 000
0.83
0.29
0.20
, 百拇医药
1.32
1.10
对照组II
62
6 200
0.10
0.06
0.14
0.29
0.25
职业组III
32
6 400
, 百拇医药
0.60
0.12
0.15
0.86
0.77
对照组III
20
2 000
0.11
0.06
0.10
0.27
0.25
, 百拇医药
职业组IV
30
6 000
0.36
0.11
0.10
0.57
0.54
对照组IV
35
3 500
0.09
0.03
, 百拇医药
0.10
0.23
0.21
表3 超额畸变率与累积剂量当量的关系 组别
累积剂量当量
(×10-2Sv)
超额畸变率(%)
职业组:Ⅰ
36.52
1.69
Ⅱ
21.98
, 百拇医药
1.02
Ⅲ
9.92
0.60
Ⅳ
5.70
0.34
注：*累积剂量当量=年附加有效剂量(×10-2Sv)×平均工龄(年)
三、讨论
职业组人员受到作业环境中的放射性物质照射，其年平均附加有效剂量最高为22 mSv，略高于放射职业工作人员年限值。在本研究中已观察到外周血淋巴细胞染色体畸变率高于对照组(见表2)，其超额畸变率随年附加有效剂量、累积剂量当量的增加而升高。这说明对低于剂量1 Gy以下，但显著高于本底水平的职业性照射，已对人体产生一定的损伤性生物效应，这为我们进行辐射防护提供了依据；同时也说明可以用淋巴细胞染色体畸变率作为监测放射对人体损伤效应的指标之一。
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长期受小剂量照射的职业工作人员，其淋巴细胞染色体畸变率与剂量的相关性，包钢劳卫所在1993年有过初步探讨[2]，此次实验得到进一步证实。在一定工龄期内，淋巴细胞染色体超额畸变率与年附加有效剂量、累积剂量当量分别呈线性相关。也就是说，在一定工龄范围内，随着受照剂量的增加，染色体畸变率也增加。无着丝粒断片，在整个细胞畸变中占比例较大，非稳定性畸变会随细胞的继续分裂而逐渐丢失，至于为什么总畸变率仍随剂量的增加而增加，可能是由于旧的畸变还没完全消失，职业照射导致新的畸变又产生，新旧畸变共同作用，导致总的畸变率累积性增加，表现出随剂量增加而增加的趋势。
对双+环畸变率是否随时间的延长而逐渐消失，本研究还没有观察到明显改变。有可能因工作人员受到放射性物质的长期职业性照射，辐射不断诱发新的淋巴细胞双+环畸变，新旧畸变还没有达到一定的平衡，新的畸变不断增加，故没有观察到双+环的逐渐消失现象。
在事故和大剂量照射情况下，双+环畸变是电离辐射比较特异的指标，经常用来估计受照剂量大小。但在低剂量率、小剂量照射的条件下，则以无着丝粒断片(末端缺失) 为主，这在本研究中得到了证实。但因无着丝粒断片也可被多种化学剂诱发，本底率较高，在估算受照剂量时只起辅助作用，在此不作详细叙述。
, http://www.100md.com
参考文献
1 Hoegerman SF. Chromosome damage in peripheral lymphocyte from American thorium workers, Health Phys, 1983, 44(supp.1):365-370.
2 李琳，陈德清，王铁英，等.包钢生产环境中天然钍诱发人外周血淋巴细胞染色体畸变.中华放射医学与防护杂志，1993，13：32-34.
3 白玉书.辐射细胞遗传学研究中的统计分析方法.中华放射医学与防护杂志，1989，9：429-435.
(收稿：1998-09-10 修回:1998-12-11), http://www.100md.com
单位：马衡阳：100045 北京，第二炮兵后勤部卫生部；杜杰：第二炮兵防护防疫队；李蓉：第三军医大学复合伤研究所
关键词：
中华放射医学与防护杂志990217 由于人体淋巴细胞染色体对电离辐射特别敏感和取样方便，现已广泛地用作监测职业照射人员辐射损伤的指标。Hoegerman[1]曾报道美国一钍加工厂工人的淋巴细胞染色体畸变率显著升高。国内报道[2]包钢在生产环境中天然钍可诱发人外周血淋巴细胞染色体畸变率升高。作者通过分析某单位放射作业环境中职业人群受到γ 射线外照射和吸入放射性核素气溶胶造成的内照射情况，对这一群体作业人员外周血淋巴细胞染色体畸变及剂量效应关系做了初步研究，不仅为放射作业工人健康状况综合评价提供依据，而且为探讨小剂量、低剂量率电离辐射的剂量效应模型提供资料。
, 百拇医药
一、材料和方法
1.对象选择及分组：根据调查对象所处工作环境中含放射性气溶胶浓度及γ射线辐射水平分成4组，即职业I、II、III、IV组；同时对每个职业组选择了相应的对照组，具体情况见表1。其中，个人剂量监测使用LiF个人剂量计，每年定期用热释光仪进行测量，并对测量数据进行处理、记录。
表1 各组调查对象基本情况及职业附加剂量(×10-2Sv.a-1)(
±s) 组别例数
年龄(岁)
工龄(年)
γ射线外照射
, 百拇医药
年附加有效剂量*
职业组I
40
41.3± 9.4
16.6±9.8
0.91±0.12
2.2±0.2
对照组I
39
40.6±11.3
17.3±8.5
—
, 百拇医药
—
职业组II
80
42.4± 8.5
15.7±7.2
0.68±0.11
1.4±0.5
对照组II
62
35.4± 8.4
16.7±7.0
—
—
, 百拇医药
职业组III
32
37.5± 7.6
12.4±8.4
0.53±0.09
0.8±0.3
对照组III
20
38.8±10.3
16.3±9.8
—
—
, http://www.100md.com 职业组IV
30
43.5± 8.3
11.4±6.5
0.28±0.02
0.5±0.1
对照组IV
35
35.1± 9.7
15.7±9.2
—
—
注：*包括γ射线外照射，吸入放射性气溶胶及其子体的内照射 要求各对照组的工作环境无放射性物质污染，γ射线剂量当量率在8.6×10-8 Sv/h左右，不患有急慢性疾病，半年内无放射线和化学毒物接触史，近1个月内无病毒感染，不吸烟。
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2.染色体标本制备：为防止非稳定性畸变丢失所致的误差，采用微量全血和培养开始加秋水仙碱法制备淋巴细胞染色体标本，得到可供分析的第一次有丝分裂(M1)细胞。
3.计数分析方法： 在显微镜下，选择染色体长度适中、分散良好的中期分裂相，分析和记录46±1个染色体的中期细胞，盲法阅片，发现畸变时，均需经第二者确认，记录各类非稳定性畸变和明显的稳定性畸变。在显微镜下初步确定的稳定性畸变，使用常规核型分析方法，对异常细胞经显微摄影、扩印、剪贴和排列后进行识别分析。
4.统计方法： 职业组总畸变数减去相应的对照组总畸变数为超额畸变数[3]。根据WHO(1973)提供的4种模式进行曲线拟合：①Y=a+bD;②Y=a+cD2;③Y=a+bD+cD2;④Y=kDn。
二、结果
, 百拇医药
表2列出了各职业组及相应的对照组的各类染色体畸变类型和畸变率。从表2可见：①职业组与对照组的比较：职业组的畸变率高于相应的对照组，与对照组的差异都有非常显著性(P<0.01)。职业组总畸变率高达1.98%，而对照组最高仅达0.29%。②年剂量与畸变率的关系：职业组的超额畸变率与畸变细胞率随年附加有效剂量均值增高呈增高趋势。超额畸变率与年附加有效剂量之间呈直线相关关系，其回归方程为Y=0.788D-0.055,r=0.999,P<0.01。③累积剂量与畸变率的关系：表3可见，超额畸变率随累积剂量当量的增高而增高，两者呈直线相关，其回归方程为:Y=0.121+0.043D,r=0.997,P<0.01。
表2 染色体畸变类型和畸变率(%) 组别
例数
分析细胞数
无着丝点
, 百拇医药
双+环
稳定性畸变
总畸变
畸变细胞率
职业组I
40
8 000
1.30
0.39
0.29
1.98
1.66
对照组I
, http://www.100md.com
39
3 900
0.12
0.06
0.11
0.29
0.27
职业组II
80
16 000
0.83
0.29
0.20
, 百拇医药
1.32
1.10
对照组II
62
6 200
0.10
0.06
0.14
0.29
0.25
职业组III
32
6 400
, 百拇医药
0.60
0.12
0.15
0.86
0.77
对照组III
20
2 000
0.11
0.06
0.10
0.27
0.25
, 百拇医药
职业组IV
30
6 000
0.36
0.11
0.10
0.57
0.54
对照组IV
35
3 500
0.09
0.03
, 百拇医药
0.10
0.23
0.21
表3 超额畸变率与累积剂量当量的关系 组别
累积剂量当量
(×10-2Sv)
超额畸变率(%)
职业组:Ⅰ
36.52
1.69
Ⅱ
21.98
, 百拇医药
1.02
Ⅲ
9.92
0.60
Ⅳ
5.70
0.34
注：*累积剂量当量=年附加有效剂量(×10-2Sv)×平均工龄(年)
三、讨论
职业组人员受到作业环境中的放射性物质照射，其年平均附加有效剂量最高为22 mSv，略高于放射职业工作人员年限值。在本研究中已观察到外周血淋巴细胞染色体畸变率高于对照组(见表2)，其超额畸变率随年附加有效剂量、累积剂量当量的增加而升高。这说明对低于剂量1 Gy以下，但显著高于本底水平的职业性照射，已对人体产生一定的损伤性生物效应，这为我们进行辐射防护提供了依据；同时也说明可以用淋巴细胞染色体畸变率作为监测放射对人体损伤效应的指标之一。
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长期受小剂量照射的职业工作人员，其淋巴细胞染色体畸变率与剂量的相关性，包钢劳卫所在1993年有过初步探讨[2]，此次实验得到进一步证实。在一定工龄期内，淋巴细胞染色体超额畸变率与年附加有效剂量、累积剂量当量分别呈线性相关。也就是说，在一定工龄范围内，随着受照剂量的增加，染色体畸变率也增加。无着丝粒断片，在整个细胞畸变中占比例较大，非稳定性畸变会随细胞的继续分裂而逐渐丢失，至于为什么总畸变率仍随剂量的增加而增加，可能是由于旧的畸变还没完全消失，职业照射导致新的畸变又产生，新旧畸变共同作用，导致总的畸变率累积性增加，表现出随剂量增加而增加的趋势。
对双+环畸变率是否随时间的延长而逐渐消失，本研究还没有观察到明显改变。有可能因工作人员受到放射性物质的长期职业性照射，辐射不断诱发新的淋巴细胞双+环畸变，新旧畸变还没有达到一定的平衡，新的畸变不断增加，故没有观察到双+环的逐渐消失现象。
在事故和大剂量照射情况下，双+环畸变是电离辐射比较特异的指标，经常用来估计受照剂量大小。但在低剂量率、小剂量照射的条件下，则以无着丝粒断片(末端缺失) 为主，这在本研究中得到了证实。但因无着丝粒断片也可被多种化学剂诱发，本底率较高，在估算受照剂量时只起辅助作用，在此不作详细叙述。
, http://www.100md.com
参考文献
1 Hoegerman SF. Chromosome damage in peripheral lymphocyte from American thorium workers, Health Phys, 1983, 44(supp.1):365-370.
2 李琳，陈德清，王铁英，等.包钢生产环境中天然钍诱发人外周血淋巴细胞染色体畸变.中华放射医学与防护杂志，1993，13：32-34.
3 白玉书.辐射细胞遗传学研究中的统计分析方法.中华放射医学与防护杂志，1989，9：429-435.
(收稿：1998-09-10 修回:1998-12-11), http://www.100md.com