电离辐射对生殖系统的作用

电离辐射对生殖系统的作用2023/4/13第1页，共35页，2023年，2月20日，星期一第八章电离辐射对生殖系统的作用第2页，共35页，2023年，2月20日，星期一第一节性腺的结构、功能特点及其放射敏感性第3页，共35页，2023年，2月20日，星期一一、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60－70d；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；第4页，共35页，2023年，2月20日，星期一••••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：排卵前36－48h经减数分裂为次级卵母细胞。第5页，共35页，2023年，2月20日，星期一

三、睾丸的放射敏感性•

生精上皮的各类生殖细胞>间质的Leydigcell(间质细胞)；••

精原细胞>精母细胞>精子细胞>精子；•

AS→A1-4→MⅠ、Ⅱ→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：B>A1～A4>In>As；第6页，共35页，2023年，2月20日，星期一•

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：生精细胞>Sertolicell(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。第7页，共35页，2023年，2月20日，星期一•

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。第8页，共35页，2023年，2月20日，星期一四、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、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9页，共35页，2023年，2月20日，星期一第二节辐射生殖效应第10页，共35页，2023年，2月20日，星期一•

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。第11页，共35页，2023年，2月20日，星期一第12页，共35页，2023年，2月20日，星期一第13页，共35页，2023年，2月20日，星期一一、辐射雄性生殖效应暂时不育：•

动物1～3Gy，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：0.1～0.15Gy•

永久不育：•

大鼠：10～20Gy•

人类：>2Gy(一般5～6Gy）第14页，共35页，2023年，2月20日，星期一永久性不孕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

0.65–1.5

ICRP第41号出版物慢性女第15页，共35页，2023年，2月20日，星期一表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0.1～1.0,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，分次第16页，共35页，2023年，2月20日，星期一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（5～6Gy）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。第17页，共35页，2023年，2月20日，星期一二、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18页，共35页，2023年，2月20日，星期一第19页，共35页，2023年，2月20日，星期一第三节辐射生殖内分泌效应第20页，共35页，2023年，2月20日，星期一•

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（Leydingcell)合成和分泌睾丸酮。睾丸曲精细管上皮支持细胞（Sertolicell)主要合成和分泌抑制素。第21页，共35页，2023年，2月20日，星期一一、辐射睾丸内分泌效应正常情况下Leydigcell:睾丸酮（TS）下丘脑GnRH腺垂体

LHFSH睾丸

Sertolicell：

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第22页，共35页，2023年，2月20日，星期一辐射时IR睾丸受损TS↓

抑制素↓LH↑ FSH↑↑

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。第23页，共35页，2023年，2月20日，星期一二、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24页，共35页，2023年，2月20日，星期一第四节分次照射和剂量率效应第25页，共35页，2023年，2月20日，星期一一、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。第26页，共35页，2023年，2月20日，星期一二、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27页，共35页，2023年，2月20日，星期一第六节电离辐射对胚胎发育的影响第28页，共35页，2023年，2月20日，星期一一、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。第29页，共35页，2023年，2月20日，星期一胚胎宫内发育的三个阶段1、植入前期（m:0～5.5d）•

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。第30页，共35页，2023年，2月20日，星期一2、器官发生期•

特别敏感；•

主要发生先天性畸形；•

人类25～37d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。第31页，共35页，2023年，2月20日，星期一•

在人妊娠的18～38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。第32页，共35页，2023年，2月20日，星期一二、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：①妊娠2-3周以前受照，可引起胚胎吸收和流产；②妊娠4-11周照射可引起多器官严重畸形；③妊娠11-16周照射可引起少数器官畸形，生长障碍；④妊娠16-20周照射可引起小头症、智力发育迟钝等；⑤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、小头症及癫痫发作的最大危险期。第33页，共35页，2023年，2月20日，星期一复习与思考•