醫(yī)學放射生物學研究中實驗動物的選擇和應用

　　同樣種類和劑量的輻射以相同的方式作用于機體時，所出現(xiàn)的后果往往用動物的種類、年齡、性別、機體狀況等而異，即有不同的輻射反應。放射生物學研究中常用放射敏感性（Radiosensitivity)的概念來觀察個體組織、細胞的敏感程度。放射敏感性，是指當一切照射條件完全嚴格一致時，機體或其組織成部分在射線作用下發(fā)生的某種變化的程度和速度，若變化大且其發(fā)生迅速，則表明其敏感性高，反之，則相反。一般文獻資料中多以細胞、組織的形態(tài)學損傷或機體的死亡作為判斷放射敏感性的依據(jù)。下面所指的放射敏感性，都是以此為準的。醫(yī)學全.在線提供

　　（一)種系發(fā)生過程中的放射敏感性

　　不同種系動物的放射敏感差別很大，總的趨勢是：種系發(fā)生的等級愈高，機體結構愈復雜，其放射敏感性也愈高。脊椎動物的放射敏感性高于無脊椎動物；在脊椎動物中，哺乳類比鳥類、魚類、兩棲類和爬蟲類為高。哺乳類中各種實驗動物的放射敏感性差異也較大，豚鼠、狗、山羊、和綿羊、豬對射線比較敏感，猴、小鼠次之，大鼠、田鼠更次之（見表10-10)。

表10-10　各種動物羊致死劑量比較表

　　家兔對放射的敏感性與其它實驗動物有一定差異。家兔的LD50/30的劑量為750～800倫琴或751拉德，但其受射線照射時初期反應比其它動物要敏感得多，常出現(xiàn)一種應激反應性的變化，我們稱之為放射性休克狀態(tài)，而且隨著照射劑量的不斷增加，休克的發(fā)生率也隨之增加，如不及時采取搶救措施（當動物發(fā)生四肢軟癱并不斷抽搐，瞳孔尚未散大之前，立即由于耳緣靜脈快速注射25%可拉明0.5～1.0毫升，同時配合作人工呼吸)，喪失搶救時機，動物會很快死去，對實驗影響很大。家兔照射初期的放射性休克發(fā)生率與照射劑量呈一定的線性關系（見表10-11)。

表10-11　家兔*照射初期休克發(fā)生率與照射劑量關系（劑量率24.5倫琴/分)

*雜種兔照射初期休克發(fā)生率要低

　　同一種動物中的不同品系亦可表現(xiàn)出顯著不同的放射敏感性。例如BALB/cAnN小鼠對X線或r線照射均極為敏感。A系小鼠對X線照射高度敏感。LACA小鼠對射線也較敏感。而C57BR/cdJN對射線不敏感，而具有一定、抗射線的能力。Wistar大鼠在一定劑量范圍內，對兩種射線的敏感性應高于雜種大鼠。

　�。ǘ�)個體發(fā)生中的放射敏感性

　　哺乳動物在個體發(fā)育的不同階段，其放射敏感性有明顯的差別。一般規(guī)律是放射敏感性隨著個體發(fā)生的過程而逐漸降低。在胚胎植入前母體受照射時，放射敏感性很高，較小的劑量即可引起胚胎的大量死亡；此時不死的胚胎可繼續(xù)發(fā)育，畸形發(fā)生率較低。在器官形成期進行照射時，雖胚胎的死亡率降低，卻出現(xiàn)較多的畸形和死胎。有人認為，這一時期是胚胎發(fā)育過程中放射敏感性很高的“危險期”。在器官形成期的后期，胚胎的放射敏感性開始下降，胎兒期的放射敏感性明顯地低于以前各期（圖10-7)。

圖10-7　胚胎發(fā)育不同時期的輻射敏感性
（小鼠200R照射的實驗資料，并外推引伸到人體)

　　在出生后的個體發(fā)育過程中，幼年動物的放射敏感性比成年的要高，但老年動物的機體由于各種功能的衰退，其耐受輻射（特別是大劑量輻射)的能力低于成年時期。

　�。ㄈ�)組織和細胞的輻射敏感性

　　動物不同組織和細胞對輻射作用的反應有很大的差別。成年動物機體各種細胞的放射敏感性與其功能狀態(tài)有密切的關系。早在1906年Bergonie和Tribndeau在觀察大鼠睪丸的輻射效應時就曾發(fā)現(xiàn)，分裂的細胞（生精細胞)受輻射的影響較不分裂的細胞（間質細胞)要大。根據(jù)這些觀察，他們提出了一條定律，即有絲分裂活動旺盛、正常時進行許多次分裂的細胞以及在形態(tài)結構和功能上未分化的細胞對射線敏感。即一種組織的放射敏感性與其細胞的分裂活動成正比，而與其分化程度成反比。他們提出的這一定律已被其后許多其它的觀察所證實，基本上是符合于客觀實際的。按照細胞動力學特點，可將體內的主要細胞組織分為下表中的三在類（表10-12)。表中左側的組織對輻射很不敏感，右側的組織則對輻射非常敏感。中間的各種組織則介手其間。

表10-12　細胞動力學特點不同的各種組織

　　動物各種組織中，有一類組織是依靠細胞的分裂不斷進行更新的，稱為“增殖性組織”。造血組織，胃腸道上皮組織，生殖腺，皮膚上皮（包括毛囊上皮)組織都是增殖性組織。另一種組織在器官發(fā)育完全之后，細胞不再更新，如中樞神經系統(tǒng)，心臟，骨骼骨等。還有一種組織在發(fā)育成熟后繼續(xù)進行緩慢的分裂，當受傷后可加速細胞更新的，如肝、腎及結締組織。各種組織對射線的敏感性與細胞分化程度、細胞增殖能力、代謝狀態(tài)以及細胞的周期環(huán)境有密切關系。一般說，分化程度低的、細胞分裂活躍的、代謝旺盛的（細胞DNA合成旺盛)組織對放射敏感性高，否則相反。根據(jù)這些特點進一步對動物各組織的放射敏感性進行了分類，其排列順序為：

　　1．高度敏感組織

　�、帕馨徒M織（淋巴細胞和幼稚的淋巴細胞)；

　�、菩叵伲ㄐ叵偌毎�)；

　�、枪撬杞M織（幼稚的紅、粒和巨核細胞)；

　　⑷胃腸上皮，尤其是小腸隱窩上皮細胞；

　�、尚韵伲úG丸和卵巢的性細胞)；

　�、逝咛ゼ毎�。

　　2．中度敏感組織

　�、鸥杏X器官（角膜、晶狀體、結膜)；

　�、苾绕ぜ毎�（主要是血管、血竇和淋巴管內皮細胞)；

　　⑶皮膚上皮（包括毛囊上皮細胞)；

　　⑷唾液腺；

　　⑸腎、肝、肺組織的上皮細胞；

　　3．輕度敏感組織

　�、胖袠猩窠浵到y(tǒng)；

　�、苾确置谙伲ǔ�性腺外)；

　�、切呐K；

　　4．不敏感組織

　　⑴肌肉組織；

　�、栖泝群凸墙M織；

　�、墙Y締組織

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