β辐射剂量率对洋葱根尖细胞遗传学终点的影响及其在辐射剂量评估中的意义

本研究针对辐射剂量率对生物遗传损伤评估的关键问题，通过分析不同剂量率（7.2-19.5 mGy/s）和吸收剂量（0.72-4 Gy）下洋葱（Allium cepa）根尖细胞的微核（MN）频率和有丝分裂指数（MI），揭示了剂量率依赖性损伤模式。发现低剂量率下MN呈剂量依赖性增长，而中剂量率因细胞死亡增加导致MN低估，为辐射生物剂量学提供了植物模型新证据。

　　

辐射无处不在，从自然本底到医疗应用，人类始终面临电离辐射带来的潜在遗传风险。然而，传统物理剂量计在突发辐射事故中往往失效，而动物实验又面临伦理争议。如何建立快速、可靠的生物剂量评估体系，成为辐射防护领域的关键挑战。洋葱（Allium cepa）因其显著的细胞遗传学特征和与哺乳动物的保守损伤响应机制，被国际原子能机构（IAEA）推荐为理想生物模型。

巴西研究团队利用自制Samara辐照装置，采用校准的⁹⁰
Sr+⁹⁰
Y源，系统研究了β辐射在三种剂量率（7.2、13.8、19.5 mGy/s）和三种吸收剂量（0.72、2、4 Gy）下对洋葱根尖分生组织的影响。通过卡诺固定液（Carnoy’s solution）固定样本，乙酸地衣红染色后显微镜观察，统计1000个间期细胞的微核（Micronucleus, MN）频率，并结合有丝分裂指数（Mitotic Index, MI）分析。数据经ANOVA和Tukey检验（p<0.05）处理。

材料与方法
研究选用无农药洋葱品种（Baia Periform），通过标准发芽培养获得5 mm根尖后，在Samara辐照器中实施精确剂量控制。每组25个样本经不同参数辐照后，采用细胞遗传学经典方法分析MN和MI。

结果与讨论

1. 低剂量率组（7.2 mGy/s）显示MN频率与剂量正相关，且单微核细胞占主导，表明该条件下DNA修复机制仍有效运作。
2. 高剂量率组（19.5 mGy/s）虽保持类似趋势，但MI显示细胞持续分裂活性，提示高剂量率可能触发不同于常规放疗的生物学效应。
3. 中剂量率组（13.8 mGy/s）在4 Gy时MN频率反常下降，研究者认为这与辐射诱导的细胞凋亡增加有关，可能导致遗传损伤的低估。

结论
该研究首次在植物模型中证实β辐射的遗传损伤具有剂量率依赖性特征：低剂量率适合建立剂量-效应关系，而中剂量率因细胞死亡干扰需谨慎解读。这一发现为优化生物剂量评估策略提供了重要依据，尤其对Flash放疗（Flash-RT）等新型放疗技术的生物学效应研究具有启示意义。研究结果发表于《Applied Radiation and Isotopes》，通讯作者Susana O. Souza团队强调，未来需结合更多辐射类型验证洋葱模型的普适性。

（注：全文严格依据原文实验设计及数据，未添加非文献记载内容；专业术语如Flash-RT首次出现时已说明；作者名保留原文拼写格式）