二、電離輻射對DNA的作用
DNA是細胞增殖、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，是引起細胞生化、生理改變的關(guān)鍵性物質(zhì)。DNA是電離輻射作用的靶分子，在細胞輻射損傷中起重要作用。
�。ㄒ�)DNA分子損傷
1．堿基變化（DNA base change)：有下列幾種：（1)堿基環(huán)破壞；（2)堿基脫落丟失；（3)堿基替代，即嘌呤堿被另一嘌呤堿替代，或嘌呤堿被嘧啶堿替代；（4)形成嘧啶二聚體等。4種堿基的輻射敏感性依次為T＞C＞A＞G。
2．＝DNA鏈斷裂（DNA molecular breakage)：是輻射損傷的主要形式。磷酸二酯鍵斷裂，脫氧核糖分子破壞，堿基破壞或脫落等都可以引起核苷酸鏈斷裂。雙鏈中一條鏈斷裂稱單鏈斷裂，兩條鏈在同一處或相鄰?fù)鈹嗔逊Q雙鏈斷裂（doublestrand breaks)。雙鏈斷裂常并發(fā)氫鍵斷裂。雙鏈斷裂難以修復(fù)，是細胞死亡的重要原因。
3．DNA交聯(lián)（DNA cross-linkage)：DNA分子受損傷后，在堿基之間或堿基與蛋白質(zhì)之間形成了共價鍵，而發(fā)生DNA-DNA交聯(lián)和DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)。嘧啶二聚體即是一種鏈內(nèi)交聯(lián)，還可發(fā)生鏈間交聯(lián)。圖3-2是DNA分子各種損傷的示意圖。
圖3-2 電離輻射對DNA分子的損傷
（二)DNA合成抑制
DNA合成抑制是一個非常敏感的輻射生物效應(yīng)指標，受0.01Gy照射即可觀察到抑制現(xiàn)象。小鼠受0.25～1.25Gy γ線全身照射3小時后，3H-TdR摻入脾臟DNA的量即明顯下降，下降程度與照射劑量成正比。照射后DNA合成抑制與合成DNA所需的4種脫氧核苷酸形成障礙、酶活力受抑制、DNA模板損傷、啟動和調(diào)控DNA合成的復(fù)制子減少，以及能量供應(yīng)障礙等都有關(guān)。
（三)DNA分解增強
在DNA合成抑制的同時，分解代謝明顯增強。原因可能是輻射破壞了溶酶體和細胞核的膜結(jié)構(gòu)，DNase釋放直接與DNA接觸，增加了DNA的降解。在一定劑量范圍內(nèi)，降解的程度決定于照射劑量。照射后DNA代謝產(chǎn)物尿中排出量明顯增多。醫(yī)學全.在線m.gydjdsj.org.cn
三、電離輻射對蛋白質(zhì)和酶的作用
�。ㄒ�)分子破壞
蛋白質(zhì)和酶分子在照射后可發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的破壞，包括肽鍵電離、肽鍵斷裂、巰基氧化、二硫鍵還原、旁側(cè)羥基被氧化等，從而導(dǎo)致質(zhì)蛋白質(zhì)發(fā)子功能的改變。
（二)對合成的影響
輻射對蛋白質(zhì)生物合成的影響比較復(fù)雜，有的被激活，有的被抑制，有的呈雙相交化，即先抑制而后增強。在血清蛋白方面，照射后血清白蛋白和γ球蛋白含量下降，而α和β球蛋白含量升高。雖然血清蛋白質(zhì)成分有升有降，但蛋白質(zhì)凈合成是下降的。
�。ㄈ�)分解代謝增強
照射后蛋白質(zhì)分解代謝增強是非常顯著的，主要是許多蛋白質(zhì)水解酶活力增加。如照射后由于溶酶體被破壞，組織蛋白酶釋放，活力明顯增加，促使細胞內(nèi)和細胞外蛋白質(zhì)分解增強。同時，照射后機體攝取食物減少，加劇了蛋白質(zhì)分解代謝，釋出大量游離氨基酸。一部分生糖氨基酸通過糖異生作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，一部分代謝為尿素或其它非蛋白氮，整個機體處于負氮平衡狀態(tài)。尿中氨基酸及其代謝產(chǎn)物如牛磺酸、肌酸、尿素等排出量增多。
