首次发现辐射暴露者体内伪佩尔杰异常与平衡易位长期共存:二十年回顾性研究揭示新型生物标志物

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对辐射工作者意外暴露于60Co-γ射线后的长期生物标志物稳定性展开探索。研究人员通过荧光原位杂交(FISH)和形态学分析,首次证实平衡易位(BT)和伪佩尔杰异常(PPHA)在暴露24年后仍稳定存在,为辐射暴露的回顾性生物剂量评估提供了双标记检测新策略。该成果发表于《Scientific Reports》,解决了传统生物剂量标志物(如双着丝粒染色体)随时间衰减的技术瓶颈。

  

在核能应用和医疗放射领域,准确评估人体辐射暴露剂量始终是健康监测的难题。传统生物剂量标志物如双着丝粒染色体(DC)会随细胞更新快速衰减,导致重大事故或职业暴露多年后难以追溯真实剂量。更棘手的是,目前缺乏能在单一个体中同时验证的长期稳定标记物,这种技术空白使得辐射流行病学研究常陷入"无米之炊"的困境。

来自BARC(印度巴巴原子研究中心)的Rajesh Kumar Chaurasia团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究。他们追踪一名27岁男性辐射工作者意外暴露于438.8 mGy 60Co-γ射线24年后的生物学变化,首次发现平衡易位(BT)与伪佩尔杰异常(PPHA)这两种跨细胞谱系的标记物能在同一个体中长期共存。这一发现为辐射暴露的终身追溯提供了"双重保险"式的生物证据。

研究团队运用多维度技术体系:通过FISH分析1,000个中期相检测染色体1/2的BT和UT(不平衡易位);吉姆萨染色评估DC和微核(MN);Wright-Giemsa染色计数4,500个中性粒细胞中的PPHA(定义为双叶核伴染色质桥)。所有实验均设置年龄匹配对照,剂量计算采用实验室预建立的线性-二次模型校准曲线。

患者历史与剂量评估

24年前TLD(热释光剂量计)测得物理剂量438.8 mGy,初期DC分析显示生物剂量398 mGy。长期随访发现BT估算剂量449 mGy(误差+2.3%),而DC/MN频率已降至本底水平,验证了BT的长期稳定性。

PPHA的持久性

暴露者PPHA频率达5.22%,是对照组(2.05%)的2.5倍。该形态异常源自骨髓祖细胞的LBR基因(核纤层受体基因)突变,其持续24年的现象与1958年Y-12核事故报道的16年记录相比,刷新了辐射标记物持久性认知。

讨论与意义

该研究首次揭示BT(淋巴细胞)与PPHA(粒细胞)的跨谱系共存机制:二者均源自辐射损伤的骨髓干细胞克隆增殖。BT通过基因重排避免遗传物质丢失而稳定遗传,PPHA则因LBR基因突变导致核纤层组装异常。这种"造血干细胞记忆"效应使它们成为理想的终身生物剂量计。

相比既往研究,本成果有三大突破:1)将PPHA持续记录从16年延长至24年;2)建立BT与PPHA的剂量响应关联(PPHA频率对应0.29-0.86 Gy);3)为核事故、放疗等场景提供跨时空调控的双标记追溯方案。尽管PPHA缺乏特异性(可能见于骨髓增生异常综合征),但其与BT的联合检测可大幅提高辐射归因的可信度。

这项研究为辐射防护领域带来范式转变:当传统标记物随时间湮灭时,BT-PPHA组合仍能像"分子化石"般锁定数十年前的暴露事件。未来需扩大样本验证剂量-效应关系,并探索自动化检测技术以适配大规模筛查。随着核技术应用普及,这种跨越生命周期的生物剂量监测体系,将成为保障辐射工作者健康的"时光解码器"。

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