電離輻射對雄性生殖健康影響研究進展

【摘要】 電離輻射廣泛存在于人類生活與工作環境中，雄性生殖系統對電離輻射具有高度敏感性。電離輻射可致睪丸結構和功能損傷，附睪精子密度降低、活力下降、畸形率增加、超微結構改變。本文對電離輻射對雄性生殖健康的研究進展進行了綜述。

【關鍵詞】 電離輻射；精子；生殖健康

doi：103969/jissn1004-7484（s）201306739 文章編號：1004-7484（2013）-06-3421-01

雄性精子DNA的完整性對于父本遺傳信息的復制和傳遞至關重要。精子發生是一個高度精準、復雜的生理過程，精原干細胞通過增殖分化形成初級精母細胞，隨后進行第一次減數分裂形成次級精母細胞，再經過一次減數分裂形成精子細胞，后者經過變形后形成精子，并在附睪完成最終的成熟。雖然精原干細胞減數分裂過程包括一系列精密程序，如DNA配對和修復等，但染色體依然可能發生易位和非整倍體畸變。統計表明，在正常精子中，雙倍染色體發生率為009-043%。雄性生殖細胞在細胞增殖分化期和減數分裂后期對誘導基因組損傷的外因特別敏感。如此時受到藥物、電離輻射、大氣污染和噪聲污染等影響，有可能影響精子形態、結構和功能，并且損傷的影響可由受精的精子帶入卵母細胞，影響胚胎的后續發育，造成胎兒畸形、流產和胚胎死亡等。

現在隨著人們生活水平的提高和科技的進步，各種電器、通訊設施和醫療設備的應用在給人們生活提供便利的同時，其產生的各種頻率、不同強度的電磁、電離輻射充斥著日常生活的每個角落，不可避免地會對人體產生一定程度的危害。特別在醫療上，放射檢查及治療已在臨床上廣泛應用，X射線檢查已作為常規體檢項目，但對電離輻射的防護措施現在還不完善。并且X射線可導致胚胎畸形、流產、停育等不良后果引發了人們對輻射與健康，特別是對生殖健康影響的高度關注。電離輻射對雄性生殖系統的生物效應也因此成為目前研究的熱點之一。

睪丸是電離輻射敏感的靶器官之一。電離輻射可以引起睪丸結構和功能的損傷，影響生殖激素水平，造成性功能和生育能力下降。雄性生殖細胞對電離輻射的敏感度取決于生精所處的階段、染色質濃縮、核蛋白組成和電離輻射時精子自身修復能力的變化。直接電離細胞大分子物質，特別是DNA或者間接通過水經輻射產生的活性氧損害這些大分子都會引起細胞死亡、DNA損傷、染色體畸變和基因突變。電離輻射誘發染色體損傷如不能修復則可形成斷裂型畸變，錯誤修復則形成重接型畸變。劉光偉等研究證實，單次X線照射劑量大于015Gy可引起男性暫時不育；大于20Gy則導致永久不育。Kamiguchi等分別用X射線、β射線、137Csγ射線照射正常人精子，研究表明細胞凋亡對維持精子細胞數量平衡以及調節精子細胞穩態具有重要的作用。當細胞出現理化損傷或缺血缺氧性時，細胞可發生凋亡，目前大量的臨床研究表明放射治療可引起精子細胞出現凋亡，放射引起的精子細胞凋亡可能與放射后精子細胞IL-2、IL-6大量分泌產生炎癥反應、黏膜自由基增加、粘膜缺血缺氧以及細胞內部DNA受損有關。bax、bal﹣2蛋白屬于細胞凋亡的調控基因，bal﹣2/bax值的大小決定了細胞在受到刺激后發生凋亡的情況。研究表明，bax、bal﹣2基因在精子細胞損傷中起到重要的作用，與細胞凋亡具有密切關系。趙云等研究表明，燒傷后患者腸道粘膜細胞凋亡增加與bal﹣2的參與有密切的關系。相關研究結果顯示，愛維治能有效降低放射線對大鼠精子的刺激，加速受損精子黏膜的愈合，在修復受損精子的過程中，能促使bax蛋白下調，并可抑制bal﹣2表達蛋白的上調，從而提示愛維治能有效促進急性放射性精子的修復。Mozdarani、Songthaveesin等發現在雄性大鼠接受γ射線照射前給予維生素E后，其精子染色體異常明顯降低。郭娜等研究發現苞葉雪蓮水提物對小鼠生殖細胞的輻射有防護作用，可以有效降低小鼠精子細胞的畸形率。羅瓊等研究表明，海帶多糖可以改善和促進局部電離輻射損傷大鼠的性功能，降低電離輻射對大鼠生精細胞和精子活力的損傷。大多數學者研究提示，低劑量電離輻射會造成生精細胞形態、結構改變，但也有少數學者研究發現，預先用低劑量輻射作用細胞，當此細胞再次受到較大劑量輻射作用時，可減少細胞染色體損傷及基因突變率。Liu等提出<01Gy的低劑量X射線對生精細胞有刺激性作用，而高劑量X射線則抑制生殖細胞增殖和分化，同時也使細胞畸變率增加。經過低劑量的電離輻射照射后，是否能夠在所有生殖細胞中產生興奮性效應，誘發存在多長時間，能否延長誘發時間，可否傳遞給子代而形成具有抗輻射的后代，以及多少輻射劑量可導致這種效應，仍有待研究。