自伦琴1895年发现X线以来，基于X线的各种检查逐渐成为医生们诊断的利器，尤其是能清晰显示组织三维结构的CT，用的是越来越多。虽说一般认为，医疗中这些放射科检查的辐射剂量很低，不会对身体健康造成影响，但真的是这样吗？
近日，英国威康桑格研究所的David Fernandez-Antoran和Philip Jones等研究发现，50mGy的电离辐射，大致相当于做3次CT检查的剂量，虽不会明显造成细胞基因突变，却会增加那些携带了p53突变，具有癌变潜力的细胞的竞争力，可能会增加肿瘤风险。这一研究发表在Cell Stem Cell上[1]。
辐射这东西，危害确实不小，短时间接触大剂量的电离辐射，会严重破坏人体的造血功能和皮肤黏膜的再生能力，甚至于把一个活生生的人变成“活死人”[2]。而小剂量的电离辐射，也会造成DNA的损伤，引起基因突变而致癌[2]。但最恐怖的还是电离辐射看不见摸不着的隐形特性。
实际上在我们身边，电离辐射并不罕见，大理石等建材里的放射性物质、地下室中渗出的氡气、烟雾传感器中的放射源、坐飞机时受到的宇宙辐射等等。当然最主要的的还是医院里X光片、CT等等检查的辐射了[3]。
不过一般情况下能接触到的天然本底辐射，以及X光片、CT的医学检查所有的辐射，剂量很低，对人体的诱变也很有限，一般认为其并不会对人体造成明显的伤害[4]。甚至有研究发现，极低剂量的电离辐射可以阻止辐射诱导的癌变[5]。
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但在人体里，本来也存在不少已经发生了基因突变，携带着致癌突变的细胞，比如说大名鼎鼎的p53突变。这些突变了的细胞，在体内与正常健康的细胞展开竞争，万一再获得几个突变，没准就癌变成肿瘤了。低剂量的电离辐射又会对这些细胞产生怎样的影响呢？
研究人员使用50mGy的辐射剂量，大致相当于做3次CT，研究了低剂量电离辐射对小鼠食道黏膜中p53突变细胞的影响。这样的剂量下，平均每5个细胞才会出现一个DNA双链断裂损伤，而且对细胞增殖和凋亡都没有影响。
食道黏膜属复层扁平上皮，位于基底层的干细胞或分裂而保留在基底层，或分化进入上层细胞，补充随着食物脱落的上皮细胞。研究人员发现，50mGy的照射下，正常的基底层细胞先（照后24h）是分化进入上层的增多，随后（照后48h）剩下的基底细胞分裂增加，补充之前分化造成的损失，一直到照射后10天才恢复正常。
离开了基底层的细胞，最终将会随着黏膜脱落而被淘汰
研究人员进一步的研究发现，是电离辐射后线粒体产生的活性氧增多，激活了细胞氧化应激反应的主调控因子Nrf2，诱导了细胞分化。使用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）可以阻止这一过程。
接下来，研究人员通过基因重组技术，在小鼠的食道中随机引入了一定的p53突变细胞。在同样50mGy的电离辐射后，这些小鼠食道中携带p53突变的细胞克隆明显更大。特别是作为上皮干细胞所处的基底层中，携带p53突变的细胞也大幅增多了。
继续照射这些小鼠，在30天内共进行了5次50mGy的辐照后，它们食道上皮中的p53突变克隆进一步增大，基底细胞中p53突变细胞足足比未经照射的小鼠多了4倍。
相当于3次CT剂量的电离辐射大大增加了具有致癌潜力的p53突变细胞的竞争优势，或许会进一步增加癌变风险！
5次50mGy的照射后，基底层中p53突变细胞（绿色）明显增多
进一步研究发现，p53突变的细胞，无论是否经过照射，其中的氧化应激水平都低于正常的细胞。这也就使得相比p53突变的细胞，正常的基底层上皮细胞更容易分化进入黏膜上层，而被p53突变的细胞挤出基底层，逐渐随着黏膜脱落而被淘汰，而基底层中的p53突变细胞也就越来越多了。或许抗氧化剂NAC也可阻止这一过程。
果然，在NAC的作用下，p53突变细胞在低剂量辐射下的竞争优势消失了。甚至基底层中的p53突变细胞还要比辐照前更少，而进入了黏膜上层的p53突变细胞，也终将随着黏膜的脱落而逐渐被清除。
也就是说，低剂量电离辐射结合抗氧化剂，或许能用来清除体内突变了的细胞。
论文通讯作者Jones教授表示：“使用CT扫描和x射线等辐射进行医学成像的风险非常低，低到难以测量。这项研究正在帮助我们更多地了解低剂量辐射的影响及其可能带来的风险。还需要更多的研究来了解它对人体的影响。”
编辑神叨叨
现在有些医院，动不动就让病人去拍个CT，包括一些平片就能解决的问题。确实CT看得更清楚，更不容易误诊，但辐射剂量也比平片大了很多。这方面还是希望各位临床医生能多权衡一下。
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参考文献：
1. Fernandez-Antoran D, Piedrafita G, Murai K, et al. Outcompeting p53-Mutant Cells in the Normal Esophagus by Redox Manipulation[J]. Cell Stem Cell, 2019.
2. Grammaticos P, Giannoula E, Fountos G P. Acute radiation syndrome and chronic radiation syndrome[J]. Hellenic journal of nuclear medicine, 2013, 16(1): 56-59.
3. Fazel R, Krumholz H M, Wang Y, et al. Exposure to low-dose ionizing radiation from medical imaging procedures[J]. New England Journal of Medicine, 2009, 361(9): 849-857.
4. Sodickson A, Baeyens P F, Andriole K P, et al. Recurrent CT, cumulative radiation exposure, and associated radiation-induced cancer risks from CT of adults[J]. Radiology, 2009, 251(1): 175-184.
5. Elmore E, Lao X Y, Kapadia R, et al. Low doses of very low-dose-rate low-LET radiation suppress radiation-induced neoplastic transformation in vitro and induce an adaptive response[J]. Radiation research, 2008, 169(3): 311-318.
头图来自pixabay.com
本文作者 | 孔劭凡
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