低浓度氡-222暴露下生物剂量学技术的适用性评估及其在人群生物监测中的应用价值

本研究针对自然放射性物质(NORM)暴露地区人群生物监测需求，评估了双着丝粒染色体(Dicentric Chromosome)、微核(Micronucleus)和彗星实验(Comet Assay)三种生物剂量学技术在低浓度Rn222(19.4-93.3 KBq/m3)体外暴露模型中的敏感性差异。结果表明，三种技术均能有效区分辐照与对照组(p<0.05)，其中双着丝粒分析显示剂量-效应趋势但未达显著差异，为NORM暴露风险评估提供了方法学依据。

　　

在人类日常活动中，自然放射性物质（NORM）的暴露始终存在，特别是氡-222（Rn²²²）作为铀衰变链产物，可通过土壤、水源和建筑材料等途径进入人体。巴西累西腓大都会区的研究已证实环境中普遍存在NORM污染，但针对低剂量持续暴露的生物效应评估仍存在技术瓶颈。传统辐射防护主要关注高剂量急性暴露，而环境相关浓度（通常低于100 KBq/m³）下的生物标志物选择缺乏系统研究。

为解决这一问题，巴西核能技术发展中心（CRCN-NE）与伯南布哥联邦大学的研究团队在《Applied Radiation and Isotopes》发表论文，首次系统比较三种主流生物剂量学技术对低浓度Rn²²²的检测灵敏度。研究采用体外暴露模型，将人外周血样本暴露于19.4-93.3 KBq/m³的Rn²²²环境，通过双着丝粒染色体分析（检测染色体断裂重接错误）、微核实验（评估染色体片段丢失）和彗星实验（量化DNA单/双链断裂）进行多维度评估。

关键技术包括：1）受控氡气暴露系统构建；2）双着丝粒分析中1,528个辐射暴露与1,042个对照中期相的细胞遗传学分析；3）微核实验的细胞动力学控制；4）彗星实验的DNA迁移度量化。所有实验均通过伦理审查（CAAE 55704016.6.0000.5200）。

研究结果

Dicentric Chromosome Assay
在分析的2,570个中期相中，暴露组双着丝粒频率显著高于对照组（p<0.001），但各暴露组间差异未达统计学意义。值得注意的是，66.1 KBq/m³组出现0.028±0.005 dic/cell的峰值，呈现非单调剂量响应特征。

Micronucleus Assay
虽然成功区分辐照与对照组（p<0.05），但微核频率与氡浓度无明确相关性。19.4 KBq/m³组微核率（4.5‰）甚至高于93.3 KBq/m³组（3.8‰），提示该技术对低剂量连续暴露的敏感性局限。

Comet Assay
所有暴露组均检测到显著增加的DNA迁移（p<0.01），证实Rn²²²的基因毒性。26.0 KBq/m³组的尾矩增幅达对照组的3.2倍，表明DNA单链断裂为主要损伤类型。

CONCLUSION
研究证实三种技术均可作为NORM暴露的筛查工具，其中双着丝粒分析灵敏度最高，但均未能建立明确的剂量-效应关系。这一发现挑战了现有辐射防护中线性无阈（LNT）模型的普适性，提示低剂量辐射效应可能存在生物阈值。研究为环境水平氡暴露风险评估提供了方法学框架，强调需结合多种生物标志物进行综合评估。

该工作的创新性在于首次在接近环境实际浓度的Rn²²²暴露条件下系统比较生物剂量学技术性能。尽管存在样本量限制（n=5 donors），其结果对制定NORM富集地区的辐射防护策略具有重要参考价值。未来研究需扩大样本量并探索表观遗传等新型生物标志物，以完善低剂量辐射风险评估体系。