电离辐射与男性不育

生殖细胞比一般体细胞对辐射敏感得多。研究射线对生殖细胞的损伤效应有着重要的意义,而且,放射线也是物理因素中对男性生育力影响较大的危害。研究发现1次小剂量电离辐射(200 cGY～300 cGY)即可造成生精损害,而较大剂量(600 cGY～800 cGY)则可使生精功能完全丧失(注:1次常规胸透的射线量为0.3 cGY)。辐射引起人类体细胞有丝分裂时染色体畸变已有很多的报告,但是,射线诱发人生殖细胞减数分裂时染色体畸变的报告却还很少。因此从事工程技术、金融分析、电脑管理的男性要比从事其他职业的男性更有可能发生不育。

机体吸收辐射能量以后,首先发生分子水平的变化,特别是生物大分子的损伤。损伤作用机制包括直接作用和间接作用。直接作用是指辐射直接作用于具有生物活性的大分子,如核酸、蛋白质(包括酶类)等,使其发生激发、电离或化学键的断裂而造成分子结构和性质的改变,从而导致组织细胞发生一系列的生理功能障碍,进而导致机体正常功能与代谢作用的障碍。间接作用是指辐射作用于体液中的水分子,引起水分子的电离与激发,形成化学性质非常活泼的一系列产物,如自由基和水化电子,然后再通过这些产物的间接作用造成生物分子损伤。自由基及水化电子具有很强的氧化还原能力。上述两种作用机制,可以使生物大分子发生多种改变,如分子构型发生变化或某一基团被破坏等。对酶分子来说,可能导致分子构型变化,或破坏某一氨基酸的残基,或使巯基氧化,或使酶的活性中心被破坏;对DNA分子来说,可能引起单链或双链断裂、交联,或破坏某种碱基。DNA的分子损伤和代谢障碍可以导致细胞分裂延迟、染色体变化和结构的破坏。(https://www.daowen.com)

在生物大分子损伤的基础上,细胞代谢发生变化,细胞功能及其基本结构遭到破坏,从而引起亚细胞及细胞水平的损伤效应,并且损伤的程度与辐射剂量和持续时间相关。当辐射剂量达到25 c Gy时,最敏感的增殖性精原细胞开始受损,精子数量开始减少,当达到75 cGy时,出现少精子症。当辐射剂量再升高时,随剂量增加康复时间也延长,当辐射剂量超过400 cGy时,康复时间延长至5年,甚至引起生精干细胞受损,导致不可逆性损害。对遭受原子弹爆炸、职业性射线暴露和放射治疗患者的研究使我们得到了很多的证据。在损伤修复后,在生物大分子DNA中还可能存在突变的基因,可能出现远期效应,如致癌效应或遗传效应等。