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研究人员为探究电离辐射对循环系统影响，研究颈动脉和主动脉，发现剂量率效应及组织差异，助力辐射风险管理。
# 电离辐射对血管影响的深度探究：从疑问到关键发现
在生活中，辐射无处不在，从医院的检查设备到宇宙射线，都带着辐射的身影。而电离辐射对人体健康的影响，一直是科学界关注的焦点。过去，循环系统常被认为对辐射有抵抗力，可随着研究的深入，人们发现即使是较低剂量的电离辐射，也可能增加循环系统疾病（DCS）的风险。国际放射防护委员会（ICRP）也因此推荐了 DCS 的剂量阈值。但此时，新的问题接踵而至：不同剂量率的电离辐射对循环系统的影响是否不同？循环系统内不同组织的放射敏感性是否存在差异？哪些组织或器官是辐射引发 DCS 的关键靶点？这些问题就像一团迷雾，笼罩在科研人员心头，迫切需要有人来揭开真相。
为了驱散这团迷雾，日本中央电力工业研究所（CRIEPI）和广岛大学的研究人员 Nobuyuki Hamada、Ki-ichiro Kawano 等人踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为我们带来了重要的发现。
研究人员开展了一项全面且细致的研究。他们选用了 22 组雄性 C57BL/6J 小鼠，让这些小鼠接受不同方式的辐射处理。有的小鼠被全身一次性照射 5Gy 的 X 射线或 γ 射线（急性照射）；有的则是在一段时间内，分 25 次或 100 次接受照射（分次照射）；还有的小鼠在 153 天内持续接受 γ 射线照射（慢性照射）。之后，在照射开始后的 6 个月和 12 个月，研究人员采集了小鼠的颈动脉和主动脉组织样本。
为了深入了解辐射对组织的影响，研究人员运用了多种关键技术方法。在样本处理上，他们将冷冻的样本切成 5μm 厚的薄片，用于后续检测。在检测手段方面，通过免疫荧光和组织化学染色技术，对多种标记物进行染色观察，像 CD31、α-SMA 等，以此来分析细胞和组织的变化；利用多种统计分析方法，对实验数据进行处理，从而准确地揭示不同辐射处理组之间的差异。
研究结果令人眼前一亮。首先，在 “照射诱导颈动脉血管损伤、炎症和纤维化” 方面，通过对免疫荧光和组织化学染色结果的分析发现，照射后的颈动脉出现了血管内皮细胞（VECs）损伤，如 DAPI 和 CD31 阴性细胞增多，eNOS 和 VE-cadherin 减少；血管平滑肌细胞（VSMCs）也受到影响，出现细胞死亡和炎症反应，同时 TGF-β1 和胶原蛋白纤维增加，导致内膜 - 中膜增厚。这些变化表明，照射会引发颈动脉的一系列损伤，且在照射 6 个月时变化更明显，12 个月时有所恢复。
其次，“照射在颈动脉中产生剂量延长增强和 sparing 效应”。研究人员对 14 个颈动脉终点进行综合分析后发现，不同照射方案产生的影响不同。以 6 个月照射为例，影响程度从大到小依次为 “X 射线 25 分次照射≥急性 X 射线照射≥γ 射线 25 分次照射 > 急性 γ 射线照射 > X 射线 100 分次照射 > 慢性 γ 射线照射”。这说明与急性照射相比，25 分次的间歇照射有增强效应，100 分次的间歇照射和慢性照射有 sparing 效应，且 X 射线在急性或 25 分次照射时比 γ 射线更有效。
然后，“主动脉对辐射的反应比颈动脉更敏感”。对比主动脉和颈动脉的数据发现，两者在辐射后都出现了血管损伤、炎症和纤维化等变化，且变化趋势相似。但在大多数情况下，主动脉对辐射的反应更强烈，多个终点指标显示主动脉的变化幅度更大，这表明主动脉的放射敏感性更高。
最后，“辐射诱导的变化与年龄相关变化相似”。研究人员对比非照射的年轻和老年小鼠的颈动脉和主动脉后发现，辐射诱导的变化与年龄相关的变化在性质上相似，只是程度不同。这意味着辐射可能会加速循环系统的老化进程。
在研究结论和讨论部分，这些发现意义重大。研究揭示了剂量延长效应并非简单地取决于剂量率和分次次数，其中存在复杂的机制，涉及损伤修复和新损伤产生的平衡。X 射线在低能量时比 γ 射线更有效，可能与 X 射线产生更多不可修复的复杂 DNA 损伤有关。主动脉比颈动脉对辐射更敏感，但这种差异在实际疾病中的意义还需进一步研究。辐射与年龄相关变化的相似性，为研究辐射诱导疾病的治疗提供了新思路，或许可以从调节衰老相关细胞的角度进行干预。
不过，研究也存在一些局限性，如不同照射方案之间存在饲养条件、照射几何形状等差异，且缺乏部分照射条件下的数据。但总体而言，该研究为辐射风险的管理和辐射防护的优化提供了关键依据，推动了国际上相关讨论的进展，为未来进一步研究辐射诱导 DCS 的机制和防治策略奠定了坚实基础。
