射线

射线是一种能源。电磁波是一种自然产生的射线，它从低能型（如红外线）到高能型（如X 线）不等。有两类射线可引起癌症：紫外线及离子射线。与无线波、红外线、可见光相比，这两种射线有更高的能量。

1．紫外线　紫外线是来源于阳光中的一种能量。由于紫外线不能穿透皮肤，所以它是针对皮肤的致癌物。长期照射紫外线可引起DNA 损伤。紫外线（波长290～320nm）引起最常见的DNA 损伤叫嘧啶二聚体（正常时基因编码中只有一个嘧啶即C或T），即两个C，两个T，或一个C 和一个T，它们在DNA 序列中彼此相邻，在化学上连接成一体（图7），导致DNA 螺旋的弯曲。结果在细胞复制时，DNA 复制酶将DNA 误读，即在嘧啶二聚体插入一个A 序列。因此在下一轮DNA 复制中，很容易产生替代突变（如T代替C），最终导致皮肤癌。

图7　紫外线照射是如何引起皮肤癌的呢？由于紫外线照射，引起DNA嘧啶二聚体，导致基因突变，最终形成皮肤癌(https://www.daowen.com)

有一个特定的基因，称为p53，它的突变对引起皮肤癌及其他癌症非常重要。它是肿瘤抑制基因，一旦它失去功能，将导致癌症。在正常细胞中，p53基因编码的产物对于阻止肿瘤的形成至关重要，在防止皮肤癌的形成中也发挥重要作用。在紫外线照射下，p53基因的复制变得十分活跃。利用荧光试剂，我们可以观察到细胞中活跃的p53。初夏季节，在太阳下晒太长时间，经常会引起人体皮肤干裂，这种干裂就是死亡的皮肤细胞。它是由p53基因介导的细胞自杀，为的是避免DNA 的过度损伤。也就是说，通过牺牲损伤的皮肤细胞预防皮肤癌的发生，这是人体的防御机制。当p53基因损伤后，其产物的功能也失常，皮肤细胞将会积累过度的DNA 损伤而不会死亡，这些细胞就有可能导致皮肤癌的发生。

那么，你认为晒黑美容院是安全的地方吗？答案是否定的。有研究证明，短期（将2周时间分成10份）观察，晒黑美容院与阳光长时间照射导致的皮肤癌DNA 损伤类型是相同的。

2．离子射线　离子射线包括X 线，它是一种高能射线，可以将分子电离。分子电解后，产生一个离子，因此离子射线产生离子。通过电离细胞的DNA，可以直接引起基因突变。与水反应后，也可以引起DNA 损伤，而水是活体中产生高反应性氧分子（称为ROS）最多的物质。ROS可以氧化DNA 片段，这些被离子化或氧化的DNA 片段会在DNA 复制中被误读，导致基因突变，最终引起癌症。

人们所处的海拔及位置不同，所接受离子射线的种类和剂量也不相同。经历过多少次飞行，就将被辐射多少（引用于“暴露于地球中的随机气体”，将在下一章节讨论）。太空中的离子射线（宇宙射线）不断地炮轰着地球。生活在高海拔地区（比如美国的丹佛、科罗拉多州）的人群比海拔低的人群（比如芝加哥）接受更多的宇宙射线。这是因为比起芝加哥，在丹佛与太空更接近，从而少了大气层的保护。当然，一次穿越美国的飞行，其暴露的X 线强度比一次胸片照射的一半还少。

关于飞行人员射线暴露的研究已有报道，有的表明患癌危险没有增加，有的也表明某些特定癌症的增加。比如，一篇于1999年发表在《柳叶刀》的研究论文表明，男性在座舱飞行超过5000小时，患急性粒细胞白血病的频率明显增加（Gundestrup and Storm，1999年）。离子射线可以引起染色体易位的慢性损伤，这在淋巴瘤中很常见。第二次世界大战中，日本原子弹的受害者接受了高剂量的离子射线。在一项生命全程追踪研究中，研究者对80000名日本原子弹爆炸幸存者展开了长期追踪的综合研究，揭示了关于射线暴露的重要信息，由此提出放射接触剂量的限制。原子弹放射暴露最常引起的癌症是淋巴瘤，其他常见的癌症也观测到，其中儿童患射线诱导癌症的概率最高（Preston，2003年；Little，2009年）。美国放射保护管理协会（NCRP）及国际放射保护协会推荐大众每年的放射接触剂量为1毫希沃特（1Sv）。