电离辐射对生殖系统的作用

1、第八章电离辐射对生殖系统的作用第一节性腺的结构、功能特点及其放射敏感性一、性腺的结构和功能特点睾丸 生精上皮：生精细胞(精原、初/次级精母、精子细胞和精子)支持细胞； 精子发育：由精原细胞发育成熟为精子人类需6070d；不同步，特定细胞组合的周期在人类有6期。卵巢 皮质髓质 卵泡：卵母卵泡(原始、初/次级生长、成熟)细胞；二、生殖细胞的更新方式1、雄性生殖细胞更新方式 精原细胞的增值、更新和分化是精子发育的重要环节； 现在关于精原干细胞的更新方式有两种假说p253。2、雌性生殖细胞更新方式胚胎第3周：低分化的原始生殖细胞；第6周始：分裂增值形成卵原细胞克隆；出生：全部发育成为初级卵母细胞；排卵

2、：排卵前3648h经减数分裂为次级卵母细胞。三、睾丸的放射敏感性 生精上皮的各类生殖细胞间质的Leydig cell(间质细胞)； 精原细胞精母细胞精子细胞精子； AS A1-4 M、 精子细胞 成熟精子(精原干C) ( 分化型干细胞)(精母细胞) 很低剂量(25mGy)的电离辐射即可明显增加生精细胞的凋亡，且以精原和精母细胞为主；有剂量依赖关系但不呈线性。 精原细胞最敏感，其亚型敏感性为：BA1A4InAs； 另外动物种属不同，精原细胞的放射敏感性也存在一定的差异。比如，人比动物敏感，同样的剂量照射小鼠、大鼠和人的睾丸，发现其精原细胞依次下降到正常的35%、25%和8%； 生精小管中：生精细

3、胞Sertoli cell(滋养细胞)； 精子具放射抗性，人精子需230Gy或以上剂量才影响其活动力。对于动物（家兔）650Gy照射仍有授精能力。对于大动物（公牛）剂量更大6400Gy照射才引起31%精子死亡。 日本福隆丸号渔民受落下灰照射后生精功能的变化： 研究21例中，16例照后3个月精子减少，另5例4个月也减低。 镜下可见精子活动减弱和形态异常的精子增加，一般2年后恢复，21例中除1例死胎，2例流产外，多数受害者均生育健康男女后代。四、卵巢的放射敏感性 卵巢为放射敏感器官：生殖细胞和卵泡敏感，间质和黄体有较大的抗性； 胚胎期原始生殖细胞及卵原细胞高度敏感； 卵母细胞的敏感性随年龄、种属、

4、染色体构型及卵泡发育阶段而异：40岁后女性的原始卵泡极易被射线迅速杀死。第二节辐射生殖效应 电离辐射对生殖的影响主要引起人或动物暂时或永久性不育 后果取决于照射剂量、剂量率、射线种类、照射方式及动物种类年龄。一、辐射雄性生殖效应暂时不育： 动物13Gy，精原细胞的损伤；不育期的长短及出现的早晚取决于辐射剂量 人类：0.10.15Gy 永久不育： 大鼠：1020Gy 人类：2Gy(一般56Gy）永久性不孕 3.5-6照射0.4/年辐射致人类不育的阈值不孕的阈值(Gy):单次急性照射慢性照射一时性不孕0.4/年0.15男单次急性照射2.0/年一时性不孕0.65 1.5ICRP第41号出版物慢性女表

5、8.4 男性暂时或永久不育的剂量资料暂时性不育永久性不育0.11.0,分次1.5 3.01.0 2.0,分次2.54.02.0 3.0,分次9.56.05.0 6.04.5 6.1，分次中等剂量照射后生精上皮的病理变化：1.变性坏死期：各类生精细胞分裂停止，继之变性坏死；2.“空虚”期：照后3-4周生精小管内各级生精细胞和精子极度减少或消失；3.再生恢复期：新生生精细胞，精原早于精母和精子细胞，最后精子恢复；Leydig细胞变化不大。当男性受到绝育剂量（56Gy）照射后，除了一时性无精子外，还影响产生精液和前列腺液的能力。在早期睾丸没有辐射损伤的临床症状，但最后睾丸慢慢缩小并变软，表明已丧失生

6、育能力。然在胡须、声音或社会行为方面均无变化。男性第二性征的改变很小或无 。二、辐射雌性生殖效应 卵巢的放射敏感性取决于卵巢的成熟程度，年轻女性的卵巢对射线有较大的耐受性； 永久性不育的阈值随年龄增长而下降； 第二性征影响较大。 人卵巢无卵原细胞，卵母细胞无法再补充； 成熟卵泡细胞最敏感，照后数小时即有胞核的碎裂；恢复需数月或更长时间； 初级和次级卵母细胞具有中度辐射敏感性； 颗粒细胞具有高度辐射敏感性。第三节辐射生殖内分泌效应 垂体对睾丸的内分秘功能调节主要通过腺垂体促性腺激素细胞合成和释放黄体生成素(LH)和促卵泡激素（FSH ）实现的，两者同时受促性腺激素调节。 睾丸间质的间质细胞（Le

7、yding cell)合成和分泌睾丸酮。睾丸曲精细管上皮支持细胞（Sertoli cell)主要合成和分泌抑制素。一、辐射睾丸内分泌效应正常情况下Leydig cell:睾丸酮（TS）下丘脑GnRH腺垂体LHFSH睾丸Sertoli cell：抑制素LH：黄体生成素；FSH：滤泡刺激素；GnRH:促性腺激素释放激素辐射时IR睾丸受损TS抑制素LHFSH抑制素对青春期前的下丘脑垂体睾丸轴调控作用不大，随着性成熟调节作用逐渐增强。二、辐射卵巢内分泌效应 影响雌、孕激素的分泌，及LH/FSH的分泌：排卵期不规则；月经周期变化甚至随剂量增加而停经；大剂量可导致卵巢衰竭，垂体分泌LH/FSH增加。第四节

8、分次照射和剂量率效应一、分次照射效应 1911：分次照射比单次照射更易引起不育； 分次照射比单次照射更易引起单倍体精子细胞的损伤； 分次照射的效应与分次照射剂量及间隔时间有关：分次剂量小或间隔较长，则不会产生分次照射比单次照射效应大的结果。 慢性照射对早期减少精子数的效应比较明显，但恢复要比单次照射好。二、剂量率效应 长期低剂量照射对睾丸的作用，剂量率效应比累积剂量效应更明显：在一定累积剂量范围内，剂量率越高，辐射损伤效应越严重； 剂量率不同的低水平、低LET辐射持续作用对生殖功能的效应，因物种而异。总趋势是大动物的放射敏感性高于小动物； 低水平辐射的遗传效应：未发现有害遗传效应。第六节电离辐

9、射对胚胎发育的影响一、电离辐射的发育毒性效应 包括致死、畸形、生长迟缓及器官、组织结构和功能的效应； 严重程度取决于照射的剂量、剂量率和胚胎发育阶段； 1Gy照射时，人类妊娠3-4周：100%；植入阶段：新生儿体重减轻和生长迟缓；胎儿阶段：生长迟缓。胚胎宫内发育的三个阶段1、植入前期（m:05.5d） 最敏感； 产前死亡率最高； 特点：全或无：照后存活者，其宫内发育和生后生长均正常。2、器官发生期 特别敏感； 主要发生先天性畸形； 人类2537d最敏感，此时受照引起的产前死亡少见，多致生长迟钝和先天性畸形。3、胎儿期 敏感性较低； 主要为发育障碍；及由CNS、眼和性腺功能紊乱导致的智力低下。 在人妊娠的1838天之间对辐射特敏感，若受到照射易发生多器官的畸形，特别是神经组织和眼组织非常敏感。除非出于对孕妇健康的绝对需要，不应对她进行诊断性照射。 1990年ICRP第60号出版物建议，妇女在妊娠期间下腹部照射不应超过2mSv。二、电离辐射对人胚胎发育的影响 妊娠期受到2.5Gy以上的剂量照射影响胚胎发育： 妊娠2-3周以前受照，可引起胚胎吸收和流产；妊娠4-11周照射可引起多器官严重畸形；妊娠11-16周照射可引起少数器官畸形，生长障碍；妊娠16-20周照射可引起小头症、智力发育迟钝等；妊娠30周，主要引起功能障碍，结构畸形不明显。妊娠8-15周是辐射引发智力迟钝、小头症及癫