电离辐射的发育毒性效应

电离辐射的发育毒性效应，包括致死、畸形、生长迟缓以及机体器官、组织结构和功能效应，其严重程度和特点主要取决于照射剂量、剂量率和胚胎发育阶段。

一、概念

胚胎发育过程主要包括卵裂、植入、胎盘形成、器官发生及分化等方面。电离辐射作用于胚胎发育过程，称为胎内照射或宫内照射；其作用对胚胎发育过程产生的有害影响，称为电离辐射的发育毒性效应。

电离辐射的发育毒性效应，包括致死、畸形、生长迟缓以及机体器官、组织结构和功能效应，其严重程度和特点主要取决于照射剂量、剂量率和胚胎发育阶段。

二、胚胎发育不同阶段电离辐射的发育毒性效应

辐射对胚胎发育不同阶段的影响不同。Russell等将小鼠胚胎发育期分为3个阶段，即植入前期（0～5.5d）、器官发生期（5.5～13.5d）和胎儿期（13.5～20d）。大鼠也有类似的发育阶段效应。应用大鼠进行实验，绘制出大鼠妊娠不同阶段2.58×10C/kg（100R）X射线照射后先天畸形的相对发生率，并对人类相似阶段的辐射效应给予估算。若在大鼠器官发生早期，即相当于人类妊娠的3～4周照射，畸形发生率接近100%；植入阶段照射，可引起分娩时新生儿体重减轻和生长延缓；胎儿阶段照射，会发生不可逆的细胞丢失，表现为生长迟缓，可持续到成人阶段。

（一）植入前期

植入前期的胚胎对辐射最敏感，产前死亡发生率高。0.05～0.15Gy照射可杀死小鼠受精卵；受孕第1d的大鼠在0.01Gy照射后胚胎吸收率为11.9%（正常对照为4.7%），0.25Gy照射（可放大4.0Gy照射的作用）使50%胚泡异常，G2期细胞发生阻滞；在受孕后3h（相当于受精卵细胞G1期）给予1Gy低LETX射线照射，几乎60%胚胎死亡；0.1Gy照射受精卵，使染色体畸变增加10倍。然而，照后存活的胚胎，其宫内发育和生后生长均正常。这种全或无现象可能是由于胚胎在此阶段只含有限的细胞，如果辐射杀死多数细胞，则胚胎死亡而被吸收；如果只有个别细胞被杀死，存活者一两次细胞分裂即足以消除损伤。

（二）器官发生期

器官发生期，大多胚胎细胞处在囊胚或分化阶段，对射线特别敏感。此期由辐射引起的产前死亡少见，主要出现生长迟钝和先天性畸形。给妊娠8d的近交小鼠照射0.464×10C/kg（18R），25%的动物发生畸形在此期给小鼠胚胎照射2Gy，可引起100%的畸形。此期照射产生某种特定缺陷与胎龄有关，通常涉及器官或部分器官第一个分化的形态学迹象的时间。例如，给11d胎龄小鼠照射易引起小头症及腭裂，9d对耳、鼻影响最大，8d露脑畸形发生率高。胎龄9～12d小鼠受照射，出现的畸形种类最多，也会发生新生儿死亡；10d胎龄小鼠受2Gy照射，新生死亡率峰值达70%，主要是某些异常胎儿不能发育到出生而死亡。人类受照射发生畸形最多的相应时间大约在25～37d。然而，人类除中枢神经系统以外，其他种类畸形较动物少见。

（三）胎儿期

胎儿期是器官生长阶段，辐射敏感性较低，引起各器官结构和功能的变化需要较大剂量，一般在几十cGy以上。引起胎儿死亡比早期发育阶段需更大的辐射剂量。此期小脑和大脑皮质及泌尿生殖系统仍继续分化，辐射的主要效应是发育障碍，即细胞快速分裂的组织生长受抑，中枢神经系统、眼和性腺发生功能紊乱，以及后来可能发生智力低下1。

本词条内容贡献者为:

王桂敏 - 高级工程师 - 环境保护部核与辐射安全中心